Odkrywanie tajemnic, jakie skrywają planety układu TRAPPIST-1
W odległości czterdziestu lat świetlnych od Słońca znajduje się gwiazda o nazwie TRAPPIST-1, wokół której krąży siedem planet wielkości Ziemi. Od czasu odkrycia gwiazdy w 1999 roku oraz późniejszych odkryć krążących wokół niej skalistych planet astronomowie próbują dowiedzieć się więcej na temat tego, z czego zbudowane są te ciała niebieskie. Wykorzystując dane zebrane z naziemnych i kosmicznych teleskopów, naukowcy wspierani przez finansowane ze środków UE projekty ESCAPE, WHIPLASH, BEBOP i SPECULOOS mieli możliwość obliczyć gęstość planet układu TRAPPIST-1 z większą niż dotychczas dokładnością. Odkrycia te, opublikowane w czasopiśmie „The Planetary Science Journal” dostarczyły cennych informacji na temat składu planet. „Układ TRAPPIST-1 jest naprawdę niezwykły, ponieważ wszystkie siedem wchodzących w jego skład planet odkryto metodą tranzytu”, zauważył współautor badania Adam Burgasser z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego w artykule zamieszczonym na stronie internetowej uniwersytetu. „Z punktu widzenia obserwatora planety przechodzą przez tarczę swojej gwiazdy, co wykrywa się poprzez małe spadki jej jasności. I choć niemożliwe jest bezpośrednie dostrzeżenie tych planet, takie tranzyty są zmyślnym sposobem na zmierzenie zarówno promienia, jak i masy, a więc i średniej gęstości każdego z tych ciał niebieskich”. Wyniki badań wskazują, że wszystkie siedem planet w układzie TRAPPIST-1 ma podobną gęstość i skład. Naukowcy odkryli, że proporcje materiałów, z których przypuszczalnie zbudowane są planety skaliste – żelaza, magnezu i krzemu – były mniej więcej takie same na wszystkich siedmiu planetach. Zupełnie inaczej ma się to w naszym Układzie Słonecznym, którego planety mają bardzo zróżnicowaną gęstość.
Dlaczego ich gęstość jest mniejsza niż gęstość Ziemi?
Według badań chociaż planety układu TRAPPIST-1 są podobne do Ziemi pod względem składu, mają od niej mniejszą gęstość. Jednym z wyjaśnień tego stanu rzeczy jest mniejsza zawartość żelaza na planetach układu TRAPPIST-1: 21 % w porównaniu z 32 % na naszej planecie. „Mniejsza zawartość żelaza w jądrze mogłaby odpowiadać za generowanie słabszych pól magnetycznych wokół planet”, wyjaśnił Burgasser w tym samym artykule. „Jest to ważne w kontekście możliwości ich zamieszkania, ponieważ pole magnetyczne Ziemi jest jedną z barier chroniących przed wysokoenergetycznymi cząstkami pochodzącymi ze Słońca”. Alternatywnym wytłumaczeniem mniejszej gęstości tych siedmiu planet jest fakt, że zawartość tlenu na ich powierzchni jest wystarczająco duża, aby utlenić całe żelazo, przez co planety te nie posiadają jądra. Jak czytamy w artykule, główny autor badania, Eric Agol z Uniwersytetu Waszyngtońskiego, uważa, że przyczyną może być połączenie tych dwóch scenariuszy, a mianowicie mniejsza zawartość żelaza ogółem i obecność pewnych ilości utlenionego żelaza. „Nocne niebo pełne jest różnych planet, a ich tajemnice udało nam się odkryć dopiero na przestrzeni ostatnich 30 lat”, stwierdziła współautorka badania, Caroline Dorn z Uniwersytetu w Zurychu. „Układ TRAPPIST-1 jest fascynujący, ponieważ wokół tej jednej gwiazdy możemy zaobserwować różnorodność planet skalistych znajdujących się w obrębie jednego układu. Tak naprawdę na temat planety można dowiedzieć się więcej, badając również jej sąsiadów. Układ ten nadaje się więc do tego idealnie”. Projekty ESCAPE (Exploring Shortcuts for the Characterization of the Atmospheres of the Planets similar to Earth), WHIPLASH (WHAT next? an Integrated PLanetary Atmosphere Simulator: from Habitable worlds to Hot jupiters) oraz BEBOP (Binaries Escorted By Orbiting Planets) ciągle trwają. Projekt SPECULOOS (SPECULOOS: searching for habitable planet amenable for biosignatures detection around the nearest ultra-cool stars) zakończył się w 2019 roku. Więcej informacji: projekt ESCAPE projekt WHIPLASH projekt BEBOP strona projektu SPECULOOS
Słowa kluczowe
ESCAPE, WHIPLASH, BEBOP, SPECULOOS, TRAPPIST-1, planeta