Oamenii de știință au descoperit că atmosfera unei planete potențial locuibilă a fost îndepărtată, un proces care ar putea face în cele din urmă lumea, Trappist-1e, nelocuită. Abstracția pare să fie cauzată de curenții electrici care apar pe măsură ce planeta alergă în jurul stelei gazdă pitică roșie.
Este o descoperire importantă, deoarece sistemul Trappist-1, în care această exoplanetă orbitează în jurul unei mici stea pitică roșie, a fost una dintre țintele principale în căutarea vieții extraterestre. Dintre cele șapte lumi stâncoase, asemănătoare Pământului, din sistem, cel puțin trei se află în zona locuibilă, o regiune din jurul unei stele care nu este nici prea caldă, nici prea rece pentru a permite unei planete să susțină apă lichidă.
Cu toate acestea, o planetă fără atmosferă nu poate reține apă lichidă, chiar dacă se află în zona locuibilă, cunoscută și sub numele de „zona Bucurilor de Aur”. Acest lucru arată că, deși Trappist-1e se poate afla în zona locuibilă a piticii roșii Trappist-1, situată la 40 de ani lumină de Pământ, locuibilitatea sa poate fi trecătoare.
Același fenomen care afectează atmosfera lui Trappist-1e ar putea afecta și atmosferele altor planete din această zonă locuibilă, ceea ce este o veste proastă pentru posibilitatea de a găsi viață în acest sistem.
Legate de: Exoplaneta TRAPPIST-1 pare să nu aibă atmosferă, iar adevărul se poate ascunde în steaua sa, dezvăluie telescopul spațial James Webb
Metode de îndepărtare a atmosferei unei exoplanete
Trappist-1e are aproximativ dimensiunea Pământului, dar are o masă de aproximativ 0,7 ori mai mare decât masa planetei noastre. Este a patra planetă de la stea sa și se învârte la o distanță de numai 0,028 ori distanța dintre Pământ și Soare și completează o revoluție în doar 6,1 zile pământești.
În ciuda acestei apropieri, deoarece Trappist-1 este mult mai mic și mai rece decât Soarele, zona sa locuibilă este mult mai aproape de suprafața sa decât zona locuibilă a stelei noastre. În acest scop, se pare că nu radiația de la această pitică roșie este cea care dezbrăcă atmosfera lui TRAPPIST-1e, ci mai degrabă un vânt de particule încărcate care emană din stea numite „vânturi stelare”.
„Ne-am uitat la modul în care vremea spațială se schimbă pe orbita planetei, cu TRAPPIST-1e mișcându-se foarte repede între condiții și presiuni ale vântului stelar foarte diferite, ceea ce duce la un fel de compresie și relaxare pulsatorie a câmpului magnetic al planetei”, a spus Cecilia Garafo, de la echipa. Un membru și astrofizician la Harvard și Smithsonian a declarat pentru Space.com. „Acest lucru generează curenți electrici puternici în atmosfera superioară – ionosferă – care încălzesc atmosfera la fel ca un încălzitor electric.”
Pământul se confruntă, de asemenea, cu schimbări ale vântului solar, ceea ce provoacă o creștere similară a atmosferei noastre, a explicat Jarrafo. Diferența este că căldura resimțită de TRAPPIST-1e este de până la 100.000 de ori mai puternică decât căldura pe care o experimentează Pământul cu vântul solar. Acest lucru se datorează faptului că Trappist-1e se mișcă rapid în jurul stelei sale, iar mișcarea antrenează curenți ionosferici puternici care disipează și generează căldură intensă, ceea ce echipa numește „încălzire Joule direcționată de tensiune”.
Deși echipa se aștepta la acest efect în 2017, cercetătorii au fost surprinși de cât de puternici l-au descoperit acum.
„Poate fi atât de puternic pentru TRAPPIST-1e încât căldura vaporizează atmosfera superioară”, a spus Jarrafo. „De-a lungul a milioane de ani, planeta și-ar putea pierde întreaga atmosferă din cauza acestui fenomen.”
Cercetările echipei arată că există mai mult de două moduri prin care o planetă își pierde atmosfera.
Ofer Cohen, membru al echipei și cercetător la Centrul de Știință și Tehnologie Spațială Lowell, a declarat pentru Space.com că se crede că pierderea atmosferelor exoplanetare este de obicei determinată de un proces extern. Acestea includ radiații puternice de la stele, care pot face ca atmosfera să se încălzească și să scape, sau particule încărcate din vântul stelar care aruncă planetele, provocând un puternic efect de stripare.
„În acest caz, încălzirea și pierderea rezultată a atmosferei sunt determinate exclusiv de mișcarea rapidă a planetei. Așadar, planeta se condamnă să-și piardă atmosfera doar prin mișcare”, a spus Cohen. „Parcă ne este prea leneș să curățăm zăpada de pe plafonul mașinii noastre și începem să conducem, sperând că aerul care se mișcă în jurul mașinii va face treaba pentru noi și va îndepărta zăpada – cel puțin asta facem. în zona Boston.
„Cred că este grozav că planetele pot face asta cu atmosferele lor.”
Dar celelalte planete Trappist-1?
Pe Pământ, magnetosfera ne protejează atmosfera prin deturnarea particulelor încărcate în jos pe liniile câmpului magnetic și în afara planetei noastre. Marte, căruia îi lipsește un câmp magnetic puternic, atmosfera a fost îndepărtată de vânturile solare și de radiațiile solare aspre. De fapt, este posibil ca Planeta Roșie să-și fi pierdut apa în spațiu.
De asemenea, se crede că Trappist-1e are o magnetosferă, dar aceste rezultate arată că aceasta poate să nu fie suficientă pentru a preveni îndepărtarea atmosferei.
„În mod normal, câmpul magnetic al unei planete acționează ca o bulă de protecție, dar în jurul TRAPPIST-1e, acea bula este compromisă”, a spus Garaffo. „Câmpul magnetic al planetei se conectează cu câmpul magnetic al stelei, creând căi care permit particulelor stelei să lovească planeta direct.” „Acest lucru nu numai că îndepărtează atmosfera, dar o și încălzește semnificativ, făcând TRAPPIST-1e și vecinii săi vulnerabili la pierderea întregii atmosfere.”
Trappist-1e este a patra planetă dintr-o stea pitică roșie situată în inima acestui fascinant sistem planetar de lumi stâncoase. Astronomii au descoperit anterior că Trappist-1b, cea mai apropiată exoplanetă de stea, pare să-și fi pierdut deja atmosfera.
Echipa crede că încălzirea Joule cauzată de potențialul electric ar putea afecta și Trappist-1f și Trappist-1g, dezbrăcându-le și de atmosfera lor, deși într-o măsură mai mică decât în cazul Trappist-1e. Acest lucru se datorează faptului că, la 0,038 și, respectiv, 0,04683 ori distanța dintre Pământ și Soare față de steaua lor, aceste planete se mișcă mai încet prin vântul stelar al piticii roșii decât Trappist-1e.
„Planetele apropiate de TRAPPIST-1 vor avea o soartă mai extremă, iar planetele mai îndepărtate de acesta vor avea o soartă puțin mai benignă”, a spus Jarrafo. „Îmi imaginez că toate planetele Trappist-1 ar avea dificultăți să țină orice atmosferă.”
Descoperirile echipei ar putea avea implicații dincolo de sistemul Trappist-1, precum și în căutarea unor exoplanete locuibile și a vieții în afara sistemului solar. Ei subliniază că exoplanetele apropiate de stelele lor sunt susceptibile de a-și pierde atmosfera chiar dacă se află în zona locuibilă a acelei stele.
Rezultatele ar putea ajuta, de asemenea, să sugereze ce stele ar putea găzdui planete care conțin molecule care indică prezența vieții: biomarkeri.
„Cercetarea noastră sugerează că astfel de stele gazdă cu masă mică ar putea să nu fie cele mai promițătoare pentru a găzdui planete cu atmosferă”, a concluzionat Jarravo. „Identificarea stelelor gazdă care ar putea susține planete locuibile și monitorizarea acelor tranzite atmosferice folosind telescopul spațial James Webb și viitoarele observatoare, dar și construirea tehnologiei de interpretare a acestor rezultate în termeni de biomarkeri.”
Cercetarea echipei a fost publicată pe 16 februarie Jurnalul de astrofizică.
„Mândru pasionat al rețelelor sociale. Savant web fără scuze. Guru al internetului. Pasionat de muzică de-o viață. Specialist în călătorii.”
More Stories
Oamenii de știință descoperă o „surpriză” care le schimbă înțelegerea universului
Găsirea celor mai promițătoare semne de viață pe o altă planetă, prin amabilitatea lui James Webb
Metanul marțian îi deranjează pe oamenii de știință: descoperirea surprinzătoare a roverului Curiosity