Sedm planet Hvězdá kůže skrývá, může být smrtící

Hvězda se sedmi exoplanetami vydává dostatečné množství vysokoenergetického záření, aby za několik miliard let odtrhla atmosféru vnitřních planet.

Schéma planetárního systému kolem TRAPPIST-1. Velikosti objektů jsou v měřítku, ale vzdálenosti se desetkrát zmenšily. Barva hvězdy je realistická. Namodralá oblast označuje zónu, kde by povrchová voda mohla na povrchech planet přežít, za předpokladu zemské atmosféry a složení. Šedivá oblast ukazuje možný rozsah orbitálních vzdáleností pro planetu h.
Franck Selsis / Laboratoire d'astrophysique de Bordeaux (CNRS / Universit de Bordeaux)

Svět je znepokojen malou hvězdou TRAPPIST-1, ultracool M trpaslíkem se sedmi potenciálně skalnatými exoplanety. Zvuk začal v roce 2016, kdy astronomové poprvé objevili několik malých světů obíhajících kolem hvězdy. Vincent Bourrier (Ženevská observatoř univerzity ve Švýcarsku) a jeho kolegové v rámci pokračujícího now nyní horlivého zájmu o toto pipsqueak slunce dávají obrázek toho, kolik vysokoenergetického záření proudí z hvězdy, a co by to záření mohlo znamenat pro planety.

Tým použil Hubbleův kosmický dalekohled ke studiu ultrafialového výstupu hvězdy. Konkrétně se zaměřili na emise Lyman-alfa, což je zvláštní vlnová délka emitovaná atomy vodíku a která pochází z chromosféry hvězdy, vrstvy mezi hvězdným „povrchem“ (fotosféra) a intenzivně horkou, ionizovanou, moudrost korona.

Tým zjistil, že TRAPPIST-1 emituje méně než polovinu tolik Lyman-alfa záření než jiné chladné trpasličí trpasličí M hostující exoplanety - včetně Proxima Centauri, která v ultrafialovém záření chrlí šestkrát více, než TRAPPIST-1. To se dá očekávat, protože TRAPPIST-1 je také chladnější než ostatní trpaslíci.

V loňském roce však tým také zjistil, že TRAPPIST-1 emituje v rentgenových paprskách tolik jako Proxima Centauri. Tyto rentgenové paprsky pocházejí z koronů hvězd.

Poměr rentgenových paprsků k ultrafialovému záření je zajímavý z několika důvodů. Nejprve rentgenový a ultrafialový výstup klesá s časem pro tyto hvězdy, ale rentgenové paprsky klesají mnohem rychleji. Skutečnost, že TRAPPIST-1 emituje zhruba třetinu tolik energie v Lymanu-alfa jako v rentgenovém záření, naznačuje, že hvězda je „relativně mladá“, uvádí tým ve svém článku z Astronomie a astrofyziky z března 2017.

Co „relativně mladý“ znamená, je otevřená otázka. Astronomové vědí, že hvězda je stará nejméně 500 miliónů let, protože se „usadila“ v dospělou hvězdu. Kromě toho, to je někdo hádat. Jeffrey Linsky (University of Colorado, Boulder), který intenzivně pracoval na trpaslících M a na trendech v Lyman-alfa a rentgenové emisi pro různé typy hvězd, říká, že TRAPPIST-1 vypadá starý i mladý. Hvězdy se rodí rychle se točící, pak pomalu stárnou. TRAPPIST-1 bičuje každých 1½ dní, což podle nominální hodnoty ukazuje na to, že je mladý, říká - ale astronomové nevědí, jak rychle se tito ultracoolští trpaslíci roztočí. Rychlý pohyb hvězdy vesmírem navíc obvykle naznačuje, že je to člen staré hvězdné populace, která obsahuje halo galaxie, ale dobro ví, jestli je to náhoda.

Bourrier souhlasí s tím, že otázka věku je v současné době nezodpovědná. Zdá se, že poměr rentgenové a ultrafialové emise naznačuje, že TRAPPIST-1 není „příliš starý, “ říká, „ale nemyslím si, že v tomto bodě můžeme říci mnohem víc než toto.“

Tento fantastický umělecký koncept ukazuje hvězdu TRAPPIST-1 a její planety s potenciálními vodními fázemi na každém ze světů, které představují pára (oblak u hvězdy), louže a ledové krystaly. Astronomové však zatím nevědí, zda některý z těchto světů skutečně obsahuje vodu.
Kredit:
NASA / R. Hurt / T. Pyle

Druhým důvodem, pro který záleží na rentgenových a ultrafialových hladinách, je jejich obývatelnost, což je možnost, která si možná věnuje více pozornosti, než si zaslouží. Ačkoliv je ultrafialová úroveň nízká, záření je celkově stále dost vysoké, aby mohlo z vnitřních dvou planet, b a c, za 1 až 3 miliardy let odtáhnout atmosféru podobnou Zemi; pro planety d, e, fag (e, f a g jsou v domnělé obyvatelné zóně) by tento proces trval kdekoli od 5 do 22 miliard let. Tým vidí náznak atmosférického úniku z b a c, i když mírný pokles světla, který naznačuje, že by to mohl být způsoben koronální variabilitou.

Díky metodickému rozestupu světů astronomové uzavírají planety, které pravděpodobně migrovaly na své současné oběžné dráhy z větší vzdálenosti. Ale nevíme, jak dlouho se to stalo, nebo zda jsou oběžné dráhy stabilní dlouhodobě. "Pokud migrovali v rámci disku, typické časové měřítka jsou asi 100 milionů let, ale to nemusí platit pro systém jako TRAPPIST-1, " varuje Bourrier. "Nezmapované území tady!"

Odkaz:

V. Bourrier a kol. „Průzkum exoplanetového systému TRAPPIST-1 v linii Lyman-alfa.“ Astronomie a astrofyzika . Březen 2017.


Daydream o rezervaci vaší dovolené na TRAPPIST-1 s plakátem NASA's Visions of the Future.