Ao contrário dos "anúncios" de muitos meios de comunicação russos, nenhuma vida alienígena foi descoberta. No entanto, o número real de planetas potencialmente habitáveis no sistema TRAPPIST-1 não é três, mas sete. No entanto, quase certamente todos eles ainda não são habitados.
A notícia de ontem da descoberta de um sistema de sete planetas semelhantes à Terra perto de uma anã vermelha ultracold, a 40 anos-luz de distância, foi uma verdadeira sensação. E isso levanta uma série de questões muito difíceis. Como é que uma anã vermelha tem tantos planetas sólidos? Por que eles estão tão juntos que três deles caíram na zona de habitat formal de uma vez? Quantos deles estão realmente nele? E existem oceanos?
Sete planetas são apenas uma pontuação mínima
A publicação na Nature sobre este assunto está repleta de detalhes inesperados. Por exemplo, sete planetas é realmente uma estimativa muito modesta. A principal fonte de novos dados sobre seu número é o telescópio espacial Spitzer, que foi usado para apenas um ciclo de observação de vinte dias. A detecção de trânsito requer pelo menos uma passagem do exoplaneta entre o disco e o observador terrestre. Se uma estrela tem mais planetas, mas seu ano dura mais de 20 dias terrestres, então eles não podem ser vistos desta forma. Para esclarecer a questão, demorou muito mais tempo para observar. Vejamos o sistema solar: para encontrar a Terra pelo método de trânsito, seria bom que astrônomos alienígenas olhassem para o disco solar por um ano. E para ver o hipotético nono planeta - de 10 a 20 mil anos. Se eles tivessem observado 20 dias, eles não teriam descoberto nem mesmo Mercúrio. Portanto, os novos sete planetas são aqueleso que era mais fácil de encontrar, e não toda a população planetária de um sistema distante.
Um número tão grande de planetas não é muito comum, pois TRAPPIST-1 é 12 vezes mais leve que o sol. Sim, existem elementos mais pesados (109% do nível solar). Os planetas sólidos e os núcleos de gigantes gasosos são "feitos" deles. Portanto, com tal composição "metálica", o multiplanetaryism não é surpreendente. Outra coisa é impressionante: geralmente as anãs vermelhas não apresentam tal "metalicidade". A este respeito, a estrela é completamente atípica, aparentemente, ela surgiu em uma região anormalmente saturada com elementos pesados.
O aperto é como em um apartamento comunitário - e isso é bom
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O primeiro planeta do sistema, TRAPPIST-1b, está a cerca de 1,6 milhão de quilômetros de sua estrela (quatro distâncias da Terra à Lua), e o sétimo planeta, TRAPPIST-1h, está a menos de 10 milhões de quilômetros. Este não é um sistema planetário, mas um "apartamento comunal" no qual a densidade dos planetas é dez vezes maior que a nossa. As luas de Júpiter estão localizadas a uma distância de até 30 milhões de quilômetros de seu planeta e, na verdade, sua gravidade é muito mais fraca. Os autores do trabalho acreditam que os planetas em tal aperto simplesmente não poderiam surgir, eles não teriam material suficiente para o disco protoplanetário. Para os grandes satélites de Júpiter, foi mostrado há muito tempo que eles surgiram mais longe do planeta do que agora e, então, gradualmente migraram para ele.
O fato de os exoplanetas TRAPPIST-1 serem migrantes é um sinal muito bom. Nas primeiras dezenas de milhões de anos de existência, uma anã vermelha pode dar labaredas muito fortes, arrancando e levando dos planetas os elementos leves, a atmosfera e a hidrosfera - algo sem o qual a vida do tipo terrestre não existirá. Os sete corpos celestes descobertos escaparam desse destino passando sua "juventude" em órbitas distantes mais seguras.
Três habitados, sete ou mais?
Os autores do artigo na Nature tentaram ser muito moderados em suas avaliações. Eles consideraram que apenas TRAPPIST-1e, feg estão na zona habitável do sistema, que recebe 0,66, 0,38 e 0,26 da radiação que a Terra recebe da estrela. A densidade do TRAPPIST-1e é 20% menor do que a da Terra, f é 40% e g é 6%. Ou seja, todos eles contêm mais elementos leves, gases e, possivelmente, água. Uma atmosfera mais densa retém melhor o calor. O impacto da maré de uma estrela próxima nos planetas e planetas uns sobre os outros aquece adicionalmente seus núcleos. Por causa disso, ocorrem erupções vulcânicas frequentes e um maior fluxo de calor do centro do planeta. Portanto, apesar da pouca iluminação, a vida lá, em teoria, não vai congelar.
Mas os primeiros três planetas recebem 4,25, 2,27 e 1,14 vezes mais radiação de sua estrela. Se a Terra de hoje fosse 14% mais quente, os oceanos ferveriam rapidamente nela. No entanto, não se deve comparar as condições em um "apartamento comunal" perto da estrela TRAPPIST-1 e em um "apartamento decente" (perto do Sol). Todos os sete planetas abertos de TRAPPIST-1 são marés. Ou seja, eles sempre olham para a estrela de um lado, mostrando o outro para o resto do cosmos.
Cientistas planetários há muito simulam condições nesses planetas exóticos. E acontece que, se não houver atmosferas particularmente densas, então é quente no lado diurno, frio no lado noturno e no final, com seu eterno amanhecer, as condições são intermediárias. Isso significa que os três primeiros planetas podem ter água líquida na superfície na região dos exterminadores, o que os pesquisadores discutem honestamente.
Pela mesma razão, o sétimo planeta pode estar potencialmente "vivo". Sim, ela recebe apenas 0,13 da energia que chega à Terra. Mas no lado do dia, isso significa 0,26 do nível da Terra. Com uma atmosfera densa e um núcleo aquecido pela interação das marés, isso é muito. Os autores presumem que, se houver hidrogênio na atmosfera do planeta (um gás de efeito estufa muito eficaz), haverá água líquida na superfície mesmo com baixa insolação.
Como podemos ver, para um planeta que está sempre olhando para o seu sol, o conceito de "zona habitável", ou seja, essa distância da estrela, na qual a vida é possível, ainda é um tanto vago. Do lado do dia, é um, do lado da noite, outro, do terminador - o terceiro. Somente com uma atmosfera muito densa, como a de Titã, a temperatura se igualará em todos os pontos da superfície do exoplaneta.
Sem aprender mais sobre as atmosferas de novos mundos, será difícil determinar as zonas de habitabilidade lá. Uma coisa é certa: a estimativa de “três potencialmente habitados” é a mais baixa possível. Na prática, pode haver sete deles e talvez muito mais. É bem sabido que os planetas podem ter satélites muito grandes, nos quais (no mesmo Titã) a atmosfera é mais densa que a da Terra e os mares também são bastante extensos. Telescópios da próxima geração são necessários para aprender melhor sobre os satélites desses sete planetas, e até então a vida não pode ser descartada lá.
Sete mundos: dificilmente verde, dificilmente gelo
Na Terra, a vegetação verde está associada à vida. No entanto, nem sempre foi o caso - mais recentemente, os organismos fotossintéticos em nosso planeta eram frequentemente vermelhos (bactérias roxas). Se TRAPPIST1 tem sua própria vegetação em exoplanetas, é improvável que gostemos dela na aparência. 95% da energia de radiação de uma anã vermelha está na parte infravermelha do espectro. As plantas locais terão de usá-lo, e também refletirão a parte não verde do espectro visível para evitar o superaquecimento. Entre os astrobiólogos, a questão de qual será a cor ainda é controversa, mas a maioria fala sobre preto ou vermelho, ou suas combinações.
No entanto, há boas notícias. As calotas polares praticamente não se formam nesses mundos. O gelo nos pólos da Terra não derrete no verão apenas porque reflete bem a luz. Na parte infravermelha do espectro, o gelo absorve quase tudo, então deve derreter muito rapidamente. Isso significa que o início de eras glaciais regulares, como na Terra nos últimos milhões de anos, é extremamente improvável lá.
Você deve procurar amigos por correspondência alienígenas?
Como você sabe, uma sessão de magia negra deve ser seguida de sua exposição. Aqui está: você não deve enviar sinais de rádio para lá. A idade da estrela TRAPPIST-1, de acordo com os astrônomos, é de apenas 500 milhões de anos, e parte desse tempo seus planetas passaram muito mais longe de sua estrela do que estão agora. Isso significa que, neste sistema planetário, é simplesmente muito cedo para esperar o surgimento de vida complexa, ou mesmo da vida em geral. A Terra, de acordo com os conceitos atuais, tornou-se um planeta habitado 3,5-3,8 bilhões de anos atrás, 0,7-1,0 bilhões de anos após sua formação. A data mais radical proposta é de 4,1 bilhões de anos atrás. É improvável que um rádio tenha sido inventado lá em 100 milhões de anos.
Potencialmente, o sistema a 40 anos-luz de distância é muito, muito adequado para a vida, mas provavelmente é muito cedo para esperar contato com seus habitantes. No entanto, o futuro deles parece mais confiante do que o nosso. A anã vermelha é menos massiva que as amarelas (o Sol) e, portanto, vive muito mais tempo. Os oceanos da Terra irão ferver em alguns bilhões de anos, e então o Sol se tornará uma anã branca. Enquanto o TRAPPIST-1 será capaz de brilhar adequadamente para os habitantes de seu sistema por outros 4-5 trilhões de anos - mil vezes mais do que o tempo permitido para a vida terrena.
Lysyakov Ivan
