Strona używa plików cookies więcej

Nauka / Wydarzenia

O odkryciu Trappist-1 pisze dr Tomasz Mrozek z Instytutu Astronomii

Układ planetarny Trappist-1
NASA/JPL-Caltech

Widmowy karzeł, czyli mniejsza siostra Słońca

22 lutego 2017 r. doniesiono o odkryciu kolejnych siedmiu planet pozasłonecznych. W ciągu trzech tygodni lutego 2017 r. odkryto ich w sumie 30, a wszystkich potwierdzonych mamy już 3583 planety wchodzące w skład 2688 układów planetarnych. Kolejne odkrycia przyjmujemy jako coś oczywistego, bo powoli przyzwyczajamy się do myśli, że planety są powszechne i zapewne są nieodłącznym atrybutem gwiazd. Na czym zatem polega wyjątkowość nowoodkrytego układu planetarnego gwiazdy Trappist-1 znanej  też jako 2MASS J23062928-0502285?

Po pierwsze, warto wspomnieć, że pierwsze trzy planety krążące wokół Trappist-1 odkryto już w 2015 r. Stąd wzięła się nazwa tej gwiazdy, bo odkrycia dokonał zespół, którym kierował Michaël Gillon, a do obserwacji użyto instrumentu Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope (TRAPPIST). Już wtedy nowoodkryty układ zwrócił uwagę i do dalszych badań zaangażowano ogromny Very Large Telescope (VLT) oraz kosmiczny teleskop Spitzera. Te badania przyniosły odkrycie, o którym dowiedzieliśmy się 22 lutego 2017 r., czyli kolejne cztery planety i pełniejszy obraz tego niezwykłego układu planetarnego.

Gwiazda Trappist-1 jest karłem typu widmowego M8. Mówiąc jaśniej, jest to nieduża i niezbyt gorąca kula gazu. W porównaniu do Słońca ma ona zaledwie 8% jego masy i 11% procent promienia. Tak naprawdę jest na tyle mała, że lepiej byłoby ją porównywać do Jowisza. W porównaniu do największej planety Układu Słonecznego Trappist-1 ma bardzo podobny rozmiar i około 100 razy większą masę. Wystarczy to jednak, aby w jej wnętrzu zachodziły reakcje termojądrowe, a powierzchnia została rozgrzana do 2550 K. Ma ona około 500 milionów lat, a więc jest młodą gwiazdą w porównaniu do Słońca. Dzięki temu, że jest niewielka i stosunkowo chłodna, jej zapas paliwa jest wystarczający, aby podtrzymywać reakcje termojądrowe we wnętrzu przez następne kilka bilionów lat! Oznacza to, że jeżeli wokół takiej gwiazdy krąży planeta, na której może pojawić się życie, to będzie ono mogło rozwijać się spokojnie przez niezwykle długi czas.

Halo, czy jest tam kto?

No właśnie, co z tym życiem w układzie planetarnym Trappist-1? Jednym z ciekawszych elementów ogłoszonego odkrycia jest to, że wszystkie siedem planet to obiekty o stosunkowo małych masach (85%–140% masy Ziemi), a więc możemy zakładać, że są to planety skaliste. Dodatkowo krążą one dość blisko chłodnej gwiazdy macierzystej i dzięki temu aż trzy z nich znalazły się w obszarze, w którym jest na tyle ciepło, aby woda występowała w stanie ciekłym. Teraz już można puścić wodze wyobraźni i zgadywać: czy istnieje na nich życie, jak ono wygląda na obecnym etapie (500 mln lat od powstania gwiazdy), czy kiedyś pojawią się na nich istoty podobne do nas?

Dziś możemy jedynie stwierdzić, że jeśli rozwija się na nich życie, to dzieje się to w dość ekstremalnych warunkach. Gwiazdy podobne do Trappist-1 są obiektami, które charakteryzują się dużą aktywnością rozbłyskową. Rozbłyski zapewne są podobne do tych jakie obserwujemy na Słońcu, ale ich moc jest ogromna, przekraczająca setki i tysiące razy rozbłyski słoneczne. Aby w takich warunkach mogło rozwijać się życie w znanej nam postaci, planety muszą mieć silne pola magnetyczne i gęste atmosfery, a o tym jeszcze nie wiemy nic. Niewielka odległość do gwiazdy macierzystej sprawia, że najprawdopodobniej ruchy obiegowe i wirowe uległy synchronizacji podobnie, jak ma to miejsce w przypadku układu Ziemia – Księżyc. Możliwe, że planety w tym układzie zwracają się tylko jedną stroną do gwiazdy macierzystej. Oznacza to bardzo duże różnice temperatury między dzienną i nocną stroną planety. W efekcie w atmosferze takiej planety mogą pojawiać się wiatry o ogromnych prędkościach. Ekstremalne warunki nie oznaczają jednak, że życie nie może się tam pojawić. Z badań prowadzonych na Ziemi wiemy bowiem, że jest duża grupa organizmów (tzw. ekstremofile), które uwielbiają wysokie temperatury, silne promieniowanie, a im większe stężenie kwasu, w którym pływają tym lepiej!

Do zobaczenia, ale kiedy?

Najłatwiej byłoby przekonać się o tym jak wygląda układ Trappist-1 z bliska lecąc do niego i dokonując bezpośrednich badań. Z punktu widzenia astronoma znajduje się on niedaleko, zaledwie 39 lat świetlnych. Niestety, z punktu widzenia konstruktora sond kosmicznych ta odległość to około 370 000 000 000 000 km. Najdalej wysłany przez ludzi obiekt, sonda Voyager 1, znajduje się obecnie 20 mld km od Ziemi, a dotarcie tam zajęło 40 lat. Gdyby Voyager 1 miał lecieć do układu Trappist-1 zajęłoby mu to kilka milionów lat!

Dodane przez: Agata Kreska

23 Lut 2017

ostatnia modyfikacja: 7 Mar 2017