2017 yılının Şubat ayında, bir Avrupalı gökbilimciler ekibi, yakındaki yıldız TRAPPIST-1'in etrafında dönen yedi gezegenli bir sistem keşfettiğini açıkladı. Yedi gezegenin de kayalık olmasının yanı sıra, TRAPPIST-1'in yaşanabilir bölgesinde yörüngede toplanan üç bonus eklendi. Bu nedenle, sistemdeki herhangi bir gezegenin yaşanabilir olup olmadığını belirlemeye yönelik çok sayıda çalışma yapılmıştır.
Yaşanabilirlik çalışmaları söz konusu olduğunda, dikkate alınması gereken anahtar faktörlerden biri yıldız sisteminin yaşıdır. Temel olarak, genç yıldızlar zararlı radyasyon patlamalarını alevlendirme ve bırakma eğilimindeyken, yaşlı yıldızların yörüngesindeki gezegenler daha uzun süre radyasyona maruz kalmaktadır. Bir çift gökbilimcinin yaptığı yeni bir çalışma sayesinde, TRAPPIST-1 sisteminin Güneş Sisteminden iki kat daha eski olduğu bilinmektedir.
İçinde yayınlanacak olan çalışma Astrofizik Dergisi “TRAPPIST-1 Sisteminin Çağı Üzerine” başlığı altında California San Diego Üniversitesi'nde (UCSD) bir gökbilimci olan Adam Burgasser yönetti. Kendisine, NASA'nın Dış Gezici Keşif Programı (EEP) Jet İtici Laboratuarı'nda program yardımcısı olan bilim adamı yardımcısı Eric Mamajek katıldı.
Birlikte, TRAPPIST-1'in kinematiği (yani galaksinin ortasının yörüngesindeki hızı), yaşı, manyetik aktivitesi, yoğunluğu, soğurma çizgileri, yüzey ağırlığı, metaliklik ve yıldız patlamaları yaşama oranı ile ilgili verilere başvurdular. . Tüm bunlardan, TRAPPIST-1'in 5,4 ile 9,8 milyar yaşları arasında oldukça eski olduğunu belirlediler. Bu, yaklaşık 4,5 milyar yıl önce oluşan kendi Güneş Sistemimizin iki katı kadar eskidir.
Bu sonuçlar, TRAPPIST-1 sisteminin yaklaşık 500 milyon yıllık olduğu tahmin edilen tahminlerle çelişmektedir. Bu, TRAPPIST-1 (Güneşimizin kütlesinin yaklaşık% 8'ine sahip olan) gibi düşük kütleli bir yıldızın minimum boyutuna büzülmesinin bu kadar uzun süreceği gerçeğine dayanıyordu. Ancak 10 milyar yaşın altında bir üst yaş sınırı ile bu yıldız sistemi neredeyse Evrenin kendisi kadar eski olabilir!
Burgasser'ın yeni bir NASA basın açıklamasında açıkladığı gibi:
“Sonuçlarımız TRAPPIST-1 sisteminin evrimini sınırlamaya gerçekten yardımcı oluyor, çünkü sistemin milyarlarca yıldır devam etmesi gerekiyor. Bu, gezegenlerin birlikte gelişmesi gerektiği anlamına geliyordu, aksi takdirde sistem uzun zaman önce parçalanmış olacaktı. ”
Bunun sonuçları, habitabilite çalışmaları söz konusu olduğunda çok önemli olabilir. Birincisi, daha yaşlı yıldızlar alevlenmeler yolunda gençlere göre daha az deneyim yaşarlar. Burgasser ve Mamajek, çalışmalarından sonra, TRAPPIST-1'in diğer ultra serin cüce yıldızlara kıyasla nispeten sessiz olduğunu doğruladı. Bununla birlikte, TRAPPIST-1 etrafındaki gezegenler yıldızlarına çok yakın yörüngeden beri, bu noktada milyarlarca yıl radyasyona maruz kaldılar.
Bu nedenle, TRAPPIST-1 yörüngesindeki gezegenlerin çoğunun en dıştaki ikisini beklemesi mümkündür, g ve h - muhtemelen milyarlarca yıl önce koruyucu manyetik alanını kaybettiği zaman Mars'a olanlara benzer şekilde ortamları soyulmuş olurdu. Bu kesinlikle TRAPPIST-1’in güneş enerjisinin gezegenlerinin hiçbirinde hayata elverişli olmayacağı sonucuna varılan birçok çalışma ile tutarlıdır.
Bu çalışmaların bazıları TRAPPIST-1'in yıldız parlaması seviyesine değinirken, diğerleri manyetik alanların oynayacağı rolü inceledi. Sonunda, TRAPPIST-1'in çok değişken olduğu ve kendi manyetik alanının büyük olasılıkla gezegenlerinin alanlarına bağlanacağı ve yıldızdan gelen parçacıkların doğrudan gezegen atmosferine akmasına izin verdiği (böylece daha fazla olmalarına izin verdiği) kolayca sökülebilir).
Ancak, sonuçlar tamamen kötü bir haber değildi. TRAPPIST-1 gezegenleri Dünya'nınkinden daha düşük tahmini yoğunluklara sahip olduklarından, büyük miktarlarda uçucu elementlere sahip olmaları mümkündür (yani su, karbon dioksit, amonyak, metan, vb.). Bunlar, yüzeyleri çok sayıda zararlı radyasyondan ve gelgit kilitli gezegenler arasında yeniden dağıtılmış ısıdan koruyan kalın atmosferlerin oluşmasına yol açabilirdi.
Sonra tekrar, kalın bir atmosfer Venüs'e benzer bir etkiye sahip olabilir, bu da inanılmaz derecede kalın atmosferlere ve aşırı sıcak yüzeylere neden olacak kaçak bir sera etkisi yaratır. O halde koşullar altında, bu gezegenlerde ortaya çıkan herhangi bir hayatın milyarlarca yıl hayatta kalabilmek için son derece dayanıklı olması gerekiyordu.
Dikkate alınması gereken bir diğer olumlu şey de, M sınıfı (kırmızı cüce) yıldızlar için tipik olan TRAPPIST-1’in sabit parlaklığı ve sıcaklığıdır. Güneşimiz gibi yıldızların tahmini ömrü yaklaşık 10 milyar yıldır (neredeyse yarıya kadar) ve zamanla daha parlak ve daha sıcak büyür. Öte yandan, kırmızı cücelerin 10 trilyon yıl kadar - Evrenin varolduğundan çok daha uzun süredir - varolduğuna inanılıyor ve yoğunluğu çok fazla değişmiyor.
Karmaşık yaşamın Dünya'da ortaya çıkması için geçen süre göz önüne alındığında (4,5 milyar yıldan fazla), bu uzun ömür ve tutarlılık kırmızı cüce yıldız sistemlerini yaşanabilirlik için en iyi uzun vadeli bahis yapabilir. Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi'nden (CfA) Prof. Avi Loeb tarafından yapılan yakın tarihli bir çalışmanın sonucu buydu. Mamajek'in açıkladığı gibi:
“Güneş'ten çok daha büyük yıldızlar yakıtlarını çabucak tüketir, milyonlarca yıl boyunca parlarlar ve süpernova olarak patlarlar. Ancak TRAPPIST-1, evrenin mevcut çağından yaklaşık 900 kat daha uzun süre parlayacak yavaş yanan bir mum gibidir. ”
NASA ayrıca bu bulgulara duyduğu heyecanı dile getirdi. JPL'nin bir ötegezegen bilim adamı olan Tiffany Kataria, “Bu yeni sonuçlar, TRAPPIST-1 gezegenlerinin gelecekteki gözlemleri için bize gezegen atmosferinin nasıl oluştuğu, evrimleştiği ve devam edip etmediği hakkında büyük bir fikir verebilecek yararlı gözlemler sağlıyor” dedi. Şu anda, TRAPPIST-1 ve diğer yakın yıldız sistemlerinin habitatlanabilirlik çalışmaları dolaylı yöntemlerle sınırlıdır.
Bununla birlikte, yakın gelecekte, James Webb Uzay Teleskobu gibi yeni nesil misyonların, bu gezegenlerin atmosfere sahip olup olmadığı ve kompozisyonlarının ne olduğu gibi ek bilgileri ortaya koyması bekleniyor. Hubble Uzay Teleskobu ve Spitzer Uzay Teleskobu ile gelecekteki gözlemlerin de bu gezegenleri ve yüzeylerindeki olası koşulları anlamamızı geliştirmesi bekleniyor.
