Extrémní teplotní změny indikují nepřítomnost atmosféry v systému TRAPPIST-1

0
23

Nová data z vesmírného teleskopu Jamese Webba (JWST) poskytují nový pohled na drsnou realitu života kolem červených trpaslíků. Pozorováním dvou planet velikosti Země v systému TRAPPIST-1 astronomové zaznamenali obrovský teplotní rozdíl. To dává důvod věřit, že tyto světy postrádají atmosféru, což zpochybňuje možnost existence života na nich.

Laboratorní TRAPPIST-1

Systém TRAPPIST-1, který se nachází 38,8 světelných let daleko v souhvězdí Vodnáře, je jedním z nejdůležitějších cílů moderní astronomie. Skládá se ze sedmi kamenných planet, z nichž většina je velikostí srovnatelná se Zemí.

Protože červení trpaslíci – hvězdy, které jsou menší a chladnější než naše Slunce – tvoří více než 75 % všech hvězd v Mléčné dráze, je studium takových systémů zásadní. Pokud planety podobné Zemi obíhající kolem červených trpaslíků dokážou udržet atmosféru a podporovat život, statistická šance na nalezení života ve vesmíru se dramaticky zvýší.

Příběh dvou extrémů: spalujícího dne a ledové noci

Pomocí JWST k měření světelného výkonu vědci analyzovali dvě nejvnitřnější planety: TRAPPIST-1b a TRAPPIST-1c. Výsledky odhalily obrovský teplotní rozdíl mezi denní stranou obrácenou ke hvězdě a noční stranou:

  • TRAPPIST-1b: Denní teploty stoupají nad 200°C, zatímco na noční straně klesají pod -200°C.
  • TRAPPIST-1c: Denní teploty dosahují téměř 100 °C, zatímco noční teploty klesají pod -200 °C.

Tento ostrý kontrast je vážným probuzením vědy. Na planetě s hustou atmosférou by větry a cirkulace tepla přenášely energii z denní strany na noční, čímž by tyto teplotní výkyvy vyhladily. Zde pozorovaný „radikální zlom“ naznačuje, že těmto planetám chybí smysluplná atmosféra, která by redistribuovala teplo.

Proč zmizely atmosféry?

Nedostatek vzduchu na těchto světech je pravděpodobně způsoben dvěma hlavními faktory společnými systémům červených trpaslíků:

  1. Radiační bombardování: Červení trpaslíci jsou extrémně aktivní hvězdy. Často vyzařují intenzivní ultrafialové záření a proudy energetických částic, které mohou doslova vyfouknout atmosféru planety do vesmíru.
  2. Tidal Lock: Protože tyto planety obíhají tak blízko své hvězdy, jsou s největší pravděpodobností ve stavu “přílivové zámky”. To znamená, že jedna strana je vždy obrácena ke hvězdě (věčný den) a druhá je od ní vždy pryč (věčná noc), čímž vzniká statické prostředí nevhodné pro život.

“Ačkoli jsou červení trpaslíci a jejich planety v naší Galaxii rozšířené, jejich obyvatelnost není zaručena,” poznamenal výzkumný tým.

Dívám se dále

I když jsou zprávy pro nejvnitřnější planety chmurné, neznamená to, že je celý systém TRAPPIST-1 mrtvý. Výzkumníci kreslí paralelu s naší sluneční soustavou: stejně jako Merkur nemá atmosféru, zatímco Země a Venuše si ji ponechaly, vnější planety TRAPPIST-1 mohou být dostatečně daleko od hvězdy, aby si uchovaly svou atmosféru.

Nejméně tři planety v tomto systému se nacházejí v obyvatelné zóně, kde by teploty teoreticky mohly umožnit existenci kapalné vody. Dalším krokem pro astronomy je zjistit, zda tyto vnější světy dokázaly udržet vzduch navzdory nestabilní povaze jejich mateřské hvězdy.


Závěr
Pozorování TRAPPIST-1b a 1c potvrzují, že intenzivní hvězdné záření může zbavit planety zemské atmosféry a proměnit je v neobyvatelné světy s extrémními teplotními výkyvy. Pátrání však pokračuje: vnější planety systému mohou stále skrývat tajemství planetární obyvatelnosti.