Ένα από τα πιο ενδιαφέροντα πλανητικά συστήματα που έχουν ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα, το TRAPPIST-1, βρίσκεται σε απόσταση περίπου 40 ετών φωτός από τη Γη και αποτελείται από επτά πλανήτες που περιστρέφονται γύρω από ένα μικρό, κόκκινο νάνο αστέρα. Νέα μελέτη δείχνει ότι οι πλανήτες αυτοί θα μπορούσαν να διαθέτουν σημαντικές ποσότητες νερού, στοιχείο κρίσιμο για την ύπαρξη ζωής όπως τη γνωρίζουμε, αν και πολλές αβεβαιότητες παραμένουν σχετικά με το αν μπορούν να είναι κατοικήσιμοι.
Η ανακάλυψη του συστήματος TRAPPIST-1 έγινε γνωστή το 2017, προκαλώντας μεγάλο ενδιαφέρον στην επιστημονική κοινότητα. Από τότε, οι αστρονόμοι παρακολουθούν στενά το σύστημα, αναζητώντας ενδείξεις για τη δυνατότητα ύπαρξης ζωής. Ένα από τα πιο κρίσιμα ερωτήματα είναι το κατά πόσο οι πλανήτες αυτοί έχουν νερό, δεδομένου ότι αποτελεί βασικό στοιχείο για την υποστήριξη ζωής.
Ο TRAPPIST-1 ανήκει στην κατηγορία των κόκκινων νάνων, που είναι αστέρες μικρότεροι και ψυχρότεροι από τον Ήλιο μας. Ωστόσο, αυτοί οι αστέρες χαρακτηρίζονται από έντονη δραστηριότητα, όπως εκρήξεις ακτινοβολίας, γεγονός που μπορεί να επηρεάζει αρνητικά τη δυνατότητα των πλανητών τους να διατηρήσουν ατμόσφαιρα και νερό. Παρόμοια είναι τα ερωτήματα που τίθενται και για το σύστημα του Proxima Centauri και τον πλανήτη Proxima b, ο οποίος θεωρείται επίσης πιθανός υποψήφιος κατοικησιμότητας.
Προηγούμενες μελέτες είχαν δείξει ότι οι πλανήτες γύρω από κόκκινους νάνους μπορεί να διαθέτουν μεγάλη ποσότητα νερού, αλλά λόγω της ισχυρής υπεριώδους ακτινοβολίας του μητρικού τους αστέρα, το νερό αυτό μπορεί να διαφεύγει στο Διάστημα. Η καινούργια έρευνα, που συντονίστηκε από τον αστροβιολόγο Trent Thomas του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον, εστιάζει ακριβώς σε αυτή την αλληλεπίδραση και αξιοποιεί τα πρόσφατα δεδομένα που συλλέχθηκαν από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST).
Οι παρατηρήσεις του JWST, ιδιαίτερα για τον πλανήτη TRAPPIST-1c, απέκλεισαν την ύπαρξη πυκνής ατμόσφαιρας διοξειδίου του άνθρακα, γεγονός που σημαίνει πως ο πλανήτης δεν μοιάζει τόσο με την Αφροδίτη όσο αρχικά υποθέταμε. Ωστόσο, δεν αποκλείουν την ύπαρξη υδρατμών ή οξυγόνου που μπορεί να προέρχεται από χημική διάσπαση. Αυτό υποδηλώνει ότι για να διατηρηθούν υδρατμοί στην ατμόσφαιρα, θα πρέπει να υπάρχει μια ενεργή πηγή νερού στην επιφάνεια, όπως για παράδειγμα ηφαιστειακή δραστηριότητα.
Για να εξετάσει αυτήν την πιθανότητα, η ομάδα του Trent Thomas ανέπτυξε ένα θεωρητικό μοντέλο που βασίζεται στην ηφαιστειακή δραστηριότητα και τις γεωχημικές ιδιότητες των πετρωμάτων των πλανητών του ηλιακού μας συστήματος (Ερμής, Αφροδίτη, Γη και Άρης). Εφάρμοσε στη συνέχεια παραμέτρους που αντλήθηκαν από τις παρατηρήσεις και τις γνώσεις μας για το TRAPPIST-1, με στόχο να περιορίσει τα πιθανά σενάρια.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι ρυθμοί εκπομπής υλικού από τους επτά πλανήτες κυμαίνονται από 0,03 έως 8 φορές αυτούς της Γης. Παρόλα αυτά, οι ρυθμοί μαγματικής δραστηριότητας, δηλαδή η ταχύτητα με την οποία το μάγμα κινείται μέσα στους πλανήτες, είναι συγκρίσιμη με αυτή του Άρη. Δεδομένου ότι ο Άρης θεωρείται σήμερα ηφαιστειακά νεκρός με περιορισμένη δραστηριότητα, το ίδιο πιθανόν ισχύει και για τους πλανήτες του TRAPPIST-1.
Οι ερευνητές εκτιμούν ότι οι πλανήτες αυτοί είναι πιθανόν να έχουν χαμηλή έως μηδενική ηφαιστειακή δραστηριότητα, γεγονός που μειώνει τις πιθανότητες ενεργού ανανέωσης των αποθεμάτων νερού στην επιφάνειά τους μέσω ηφαιστειακών εκπομπών. Ωστόσο, οι υπολογισμοί δείχνουν ότι δεν αποκλείεται να υπάρχουν περιπτώσεις με ρυθμούς εκπομπής που υπερβαίνουν αυτούς της Γης.
Επιπλέον, το μοντέλο υποδεικνύει ότι οι μανδύες των πλανητών του TRAPPIST-1 είναι πιθανόν πιο ξηροί σε σύγκριση με τη Γη. Η συγκέντρωση νερού στον μανδύα τους εκτιμάται ότι δεν ξεπερνά το 1% του βάρους τους, κάτι που θυμίζει την κατανομή νερού στον δικό μας πλανήτη, όπου το νερό καλύπτει το 71% της επιφάνειας αλλά αποτελεί μόλις το 0,02% της συνολικής μάζας.
Αυτά τα ευρήματα αφήνουν ανοικτό το ενδεχόμενο οι πλανήτες του TRAPPIST-1 να παρουσιάζουν μεγάλη ποικιλία: από «υδάτινους κόσμους» έως ξηρούς, βραχώδεις πλανήτες, και πλανήτες που μπορεί να μοιάζουν με τη Γη, καλυμμένοι με ωκεανούς. Παρά την πιθανή αφθονία νερού, παραμένουν πολλές αναπάντητες ερωτήσεις σχετικά με την κατοικήσιμότητα τους, κυρίως λόγω της αβεβαιότητας για τη διατήρηση ατμόσφαιρας και την επίδραση της αστρικής ακτινοβολίας.
Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb μόλις ξεκίνησε τις παρατηρήσεις του στα συστήματα με κόκκινους νάνους όπως το TRAPPIST-1, και τα επόμενα χρόνια αναμένεται να προσφέρει πολύτιμες πληροφορίες που θα επιτρέψουν στους επιστήμονες να εκτιμήσουν καλύτερα το ενδεχόμενο ύπαρξης ζωής σε αυτούς τους μακρινούς κόσμους.
[via]
