Berbeza dengan "pengumuman" banyak media Rusia, tidak ada kehidupan asing yang ditemui. Walau bagaimanapun, jumlah sebenar planet yang berpotensi dapat dihuni dalam sistem TRAPPIST-1 bukanlah tiga, tetapi tujuh. Namun, hampir pasti semuanya belum dihuni.
Berita semalam mengenai penemuan sistem tujuh planet mirip Bumi di dekat kerdil merah ultrasold, 40 tahun cahaya, adalah sensasi sebenar. Dan itu menimbulkan sejumlah soalan yang sangat sukar. Bagaimana satu kerdil merah mempunyai begitu banyak planet padat? Mengapa mereka berkumpul rapat sehingga tiga dari mereka jatuh ke zon habitat formal sekaligus? Berapa banyak dari mereka sebenarnya di dalamnya? Dan adakah lautan?
Tujuh planet hanyalah skor minimum
Penerbitan di Nature mengenai topik ini penuh dengan perincian yang tidak dijangka. Sebagai contoh, tujuh planet sebenarnya adalah anggaran yang sangat sederhana. Sumber utama data baru pada nombor mereka adalah teleskop ruang angkasa Spitzer, dan ia digunakan hanya untuk satu kitaran pemerhatian dua puluh hari. Pengesanan transit memerlukan sekurang-kurangnya satu laluan eksoplanet antara cakera dan pemerhati daratan. Sekiranya bintang mempunyai lebih banyak planet, tetapi tahunnya bertahan lebih dari 20 hari Bumi, maka bintang tersebut tidak dapat dilihat dengan cara ini. Untuk memperjelas masalah ini, diperlukan lebih lama untuk diperhatikan. Mari kita gunakan sistem suria: untuk mencari Bumi dengan kaedah transit, ada baiknya para astronom asing melihat cakera solar selama satu tahun. Dan untuk melihat planet kesembilan hipotesis - dari 10 hingga 20 ribu tahun. Sekiranya mereka memerhatikan 20 hari, mereka tidak akan menemui Mercury. Oleh itu, tujuh planet baru ituapa yang paling senang dicari, dan bukan seluruh populasi planet dari sistem yang jauh.
Sebilangan besar planet tidak begitu biasa, kerana TRAPPIST-1 12 kali lebih ringan daripada Matahari. Ya, ada unsur yang lebih berat (109% dari tahap suria). Planet pepejal dan teras gergasi gas "dibuat" daripadanya. Jadi dengan komposisi "logam" seperti itu, multiplanetisme tidak mengejutkan. Perkara lain yang menarik: biasanya kerdil merah tidak menunjukkan "logam" seperti itu. Dalam hal ini, bintang itu benar-benar tidak biasa, nampaknya, bintang itu muncul di kawasan yang tidak normal dengan unsur-unsur berat.
Ketegangan seperti di apartmen komunal - dan itu bagus
Video promosi:
Planet pertama dalam sistem, TRAPPIST-1b, berjarak sekitar 1.6 juta kilometer dari bintangnya (empat jarak Bumi-ke-Bulan), dan planet ketujuh, TRAPPIST-1j, berjarak kurang dari 10 juta kilometer. Ini bukan sistem planet, tetapi "pangsapuri komunal" di mana ketumpatan planetnya sepuluh kali lebih tinggi daripada kita. Bulan Musytari terletak pada jarak hingga 30 juta kilometer dari planet mereka, dan sebenarnya gravitinya jauh lebih lemah. Penulis karya ini percaya bahawa planet-planet yang sesak tidak dapat timbul, mereka tidak akan mempunyai cukup bahan untuk cakera protoplanet. Untuk satelit besar Musytari, telah lama diperlihatkan bahawa mereka muncul lebih jauh dari planet ini daripada sekarang, dan kemudian secara beransur-ansur berpindah ke sana.
Fakta bahawa exoplanet TRAPPIST-1 adalah pendatang adalah petanda yang sangat baik. Dalam puluhan juta tahun keberadaan pertama, seekor kerdil merah dapat menghasilkan suar yang sangat kuat yang merobek dan membawa unsur-unsur cahaya planet, atmosfera dan hidrosfera - sesuatu yang tanpanya tidak akan ada kehidupan jenis daratan. Tujuh cakerawala yang ditemui berjaya menyelamatkan nasib ini dengan menghabiskan masa "belia" mereka di orbit yang lebih selamat.
Tiga penduduk, tujuh atau lebih?
Pengarang artikel di Nature cuba bersikap sangat sederhana dalam penilaian mereka. Mereka menganggap bahawa hanya TRAPPIST-1e, f dan g yang berada di zon yang dapat dihuni sistem, yang menerima 0,66, 0,38 dan 0,26 dari radiasi yang diterima Bumi dari bintang. Ketumpatan TRAPPIST-1e 20% lebih rendah daripada Bumi, f adalah 40%, dan g adalah 6%. Artinya, semuanya mengandungi lebih banyak unsur cahaya, gas dan, mungkin, air. Suasana yang lebih padat mengekalkan haba dengan lebih baik. Kesan pasang surut bintang yang berdekatan pada planet dan planet satu sama lain memanas teras mereka. Oleh kerana itu, terdapat letusan gunung berapi yang kerap dan aliran haba yang lebih tinggi dari pusat planet ini. Jadi, walaupun pencahayaannya rendah, kehidupan di sana, secara teori, tidak akan membeku.
Tetapi tiga planet pertama menerima 4.25, 2.27 dan 1.14 kali lebih banyak sinaran dari bintang mereka. Sekiranya Bumi hari ini 14% lebih panas, lautan akan cepat mendidih di atasnya. Walau bagaimanapun, seseorang tidak boleh membandingkan keadaan di "apartmen komunal" berhampiran bintang TRAPPIST-1 dan di "apartmen yang baik" (berhampiran Matahari). Ketujuh planet terbuka TRAPPIST-1 adalah pasang surut. Iaitu, mereka selalu memandang bintang dengan satu sisi, menunjukkan yang lain ke seluruh kosmos.
Para saintis planet telah lama meniru keadaan di planet eksotik seperti itu. Dan ternyata bahawa jika tidak ada atmosfer yang sangat padat, maka panas di sebelah siang, sejuk di sebelah malam, dan di penghentian, dengan fajar abadi, keadaannya tidak seberapa. Ini bermaksud bahawa tiga planet pertama mungkin mempunyai air cair di permukaan di kawasan penghujung, yang dibahas oleh penyelidik dengan jujur.
Atas sebab yang sama, planet ketujuh berpotensi "hidup". Ya, dia hanya menerima 0.13 tenaga yang sampai ke Bumi. Tetapi pada sebelah hari, itu bermaksud 0,26 dari permukaan Bumi. Dengan suasana yang tebal dan inti yang dipanaskan oleh interaksi pasang surut, ini banyak. Penulis mengakui bahawa jika terdapat hidrogen di atmosfer planet (gas rumah kaca yang sangat berkesan), maka akan ada air cair di permukaan walaupun pada tahap rendah insolasi.
Seperti yang kita lihat, untuk sebuah planet yang selalu melihat matahari, konsep "zon yang dapat dihuni", iaitu jarak dari bintang, di mana kehidupan mungkin, masih agak kabur. Pada sebelah siang, ia adalah satu, di sebelah malam, yang lain, di terminal - yang ketiga. Hanya dengan suasana yang sangat padat, seperti di Titan, suhu akan menyamakan semua titik permukaan eksoplanet.
Tanpa mengetahui lebih banyak mengenai atmosfer dunia baru, sukar untuk menentukan zon kebiasaan di sana. Satu perkara yang pasti: anggaran "tiga berpotensi dihuni" adalah yang paling rendah. Dalam praktiknya, mungkin ada tujuh daripadanya, dan mungkin lebih banyak lagi. Telah diketahui bahawa planet-planet dapat memiliki satelit yang sangat besar, di mana (Titan yang sama) suasananya lebih padat daripada bumi dan laut juga cukup luas. Teleskop generasi akan datang diperlukan untuk belajar dengan lebih baik mengenai satelit dari tujuh planet ini, dan sehingga saat itu kehidupan tidak dapat dipastikan di luar sana.
Tujuh Dunia: Hampir Hijau, Hampir Ais
Di Bumi, tumbuh-tumbuhan hijau dikaitkan dengan kehidupan. Walau bagaimanapun, ini tidak selalu berlaku - baru-baru ini, organisma fotosintetik di planet kita sering berwarna merah (bakteria ungu). Sekiranya TRAPPIST1 mempunyai tumbuh-tumbuhan sendiri di eksoplanet, tidak mungkin kita menyukainya dalam penampilan. 95% tenaga radiasi kerdil merah terletak pada bahagian inframerah spektrum. Tumbuhan tempatan harus menggunakannya, dan mereka juga akan mencerminkan bahagian yang tidak hijau dari spektrum yang dapat dilihat untuk mengelakkan terlalu panas. Di kalangan ahli astrobiologi, persoalan warna apa yang akan menjadi masih kontroversial, tetapi kebanyakan membicarakan warna hitam atau merah, atau gabungannya.
Namun, ada beberapa berita baik. Lapisan ais secara praktikalnya tidak terbentuk di dunia seperti itu. Ais di kutub Bumi tidak mencair pada musim panas hanya kerana memantulkan cahaya dengan baik. Di bahagian spektrum inframerah, ais menyerap hampir semua perkara, jadi di sana ia mesti mencair dengan cepat. Ini bermakna bahawa permulaan zaman ais biasa, seperti di Bumi dalam beberapa juta tahun terakhir, sangat tidak mungkin terjadi.
Sekiranya anda mencari rakan pena asing?
Seperti yang anda ketahui, sesi ilmu hitam mesti diikuti dengan pendedahannya. Ini dia: anda tidak boleh menghantar isyarat radio ke sana. Usia bintang TRAPPIST-1, menurut ahli astronomi, hanya 500 juta tahun, dan sebahagian masa itu planetnya telah menghabiskan lebih jauh dari bintang mereka daripada sekarang. Ini bermaksud bahawa dalam sistem planet ini terlalu awal untuk menunggu munculnya kehidupan yang kompleks, atau bahkan kehidupan secara umum. Bumi, menurut konsep hari ini, menjadi planet yang dihuni 3.5-3.8 bilion tahun yang lalu, 0.7-1.0 bilion tahun setelah pembentukannya. Tarikh paling radikal yang dikemukakan adalah 4.1 bilion tahun yang lalu. Tidak mungkin radio diciptakan di sana dalam 100 juta tahun.
Berpotensi, sistem yang jaraknya 40 tahun cahaya sangat, sangat sesuai untuk kehidupan, tetapi mungkin terlalu awal untuk mengharapkan hubungan dengan penduduknya. Namun, masa depan mereka kelihatan lebih yakin daripada masa depan kita. Kerdil merah kurang besar daripada yang kuning (Matahari), dan oleh itu hidup lebih lama. Lautan bumi akan mendidih dalam beberapa miliar tahun, dan kemudian Matahari akan menjadi kerdil putih. Manakala TRAPPIST-1 akan dapat bersinar dengan betul bagi penduduk sistemnya selama 4-5 trilion tahun lagi - seribu kali lebih lama daripada masa yang dibenarkan untuk kehidupan duniawi.
Lysyakov Ivan
