Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι ένας δυνητικά κατοικήσιμος πλανήτης απογυμνώνεται από την ατμόσφαιρά του, μια διαδικασία που θα μπορούσε τελικά να κάνει τον κόσμο, το Trappist-1e, αφιλόξενο για τη ζωή. Ο διαχωρισμός φαίνεται να προκαλείται από ηλεκτρικά ρεύματα που δημιουργούνται καθώς ο πλανήτης τρέχει γύρω από τον κόκκινο νάνο αστέρα του.
Αυτή είναι μια σημαντική ανακάλυψη γιατί το σύστημα Trappist-1, όπου αυτός ο εξωπλανήτης περιφέρεται γύρω από ένα μικρό κόκκινο νάνο αστέρι, υπήρξε ένας από τους κύριους στόχους στο κυνήγι της εξωγήινης ζωής. Από τους επτά βραχώδεις κόσμους που μοιάζουν με τη Γη στο σύστημα, τουλάχιστον τρεις βρίσκονται στην κατοικήσιμη ζώνη, μια περιοχή γύρω από ένα αστέρι που δεν είναι ούτε πολύ ζεστό ούτε πολύ κρύο για να μπορεί ένας πλανήτης να υποστηρίξει υγρό νερό.
Ωστόσο, ένας πλανήτης χωρίς ατμόσφαιρα δεν μπορεί να αποθηκεύσει υγρό νερό, ακόμα κι αν βρίσκεται στην κατοικήσιμη ζώνη, γνωστή και ως «Ζώνη των Χρυσών». Αυτό δείχνει ότι ενώ το Trappist-1e μπορεί να βρίσκεται στην κατοικήσιμη ζώνη του κόκκινου νάνου Trappist-1, που βρίσκεται σε απόσταση 40 ετών φωτός από τη Γη, η κατοικησιμότητα του μπορεί να είναι βραχύβια.
Το ίδιο φαινόμενο που επηρεάζει την ατμόσφαιρα του Trappist-1e θα μπορούσε επίσης να επηρεάσει τις ατμόσφαιρες των άλλων πλανητών σε αυτήν την κατοικήσιμη ζώνη, κάτι που είναι άσχημα νέα για την πιθανότητα εύρεσης ζωής σε αυτό το σύστημα.
Σχετίζεται με: Αυτός ο εξωπλανήτης TRAPPIST-1 φαίνεται να μην έχει ατμόσφαιρα – η αλήθεια μπορεί να κρύβεται στο αστέρι του, αποκαλύπτει το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb
Τρόποι για να καταστρέψετε την ατμόσφαιρα ενός εξωπλανήτη
Το Trappist-1e έχει περίπου το μέγεθος της Γης, αλλά έχει περίπου 0,7 φορές τη μάζα του πλανήτη μας. Είναι ο τέταρτος πλανήτης από το αστέρι του, περιφέρεται σε τροχιά μόλις 0,028 φορές την απόσταση μεταξύ Γης και Ήλιου και ολοκληρώνει μια τροχιά σε μόλις 6,1 γήινες ημέρες.
Επειδή το Trappist-1 είναι πολύ μικρότερο και πιο δροσερό από τον Ήλιο παρά αυτή την εγγύτητα, η κατοικήσιμη ζώνη του είναι πολύ πιο κοντά στην επιφάνειά του σε σύγκριση με την κατοικήσιμη ζώνη του αστεριού μας. Για το σκοπό αυτό, δεν είναι η ακτινοβολία από αυτόν τον κόκκινο νάνο που φαίνεται να καταστρέφει την ατμόσφαιρα του TRAPPIST-1e, αλλά μάλλον ένας άνεμος φορτισμένων σωματιδίων που εκτοξεύεται από το αστέρι, που ονομάζεται «αστρικός άνεμος».
«Μελετήσαμε πώς αλλάζει ο καιρός στο διάστημα καθώς ο πλανήτης περιφέρεται, με το TRAPPIST-1e να αλλάζει πολύ γρήγορα μεταξύ πολύ διαφορετικών συνθηκών και πιέσεων αστρικού ανέμου, με αποτέλεσμα ένα είδος παλλόμενης συμπίεσης και χαλάρωσης του μαγνητικού πεδίου του πλανήτη», λέει η Cecilia Garraffo, μέλος της ομάδας. και αστροφυσικός στο Harvard & Smithsonian, είπε στο Space.com. “Αυτό δημιουργεί ισχυρά ηλεκτρικά ρεύματα στην ανώτερη ατμόσφαιρα – την ιονόσφαιρα – που θερμαίνει την ατμόσφαιρα σαν ηλεκτρικός θερμαντήρας.”
Ο Garraffo εξήγησε ότι η Γη βιώνει επίσης διακυμάνσεις στον ηλιακό άνεμο, οδηγώντας σε παρόμοια θέρμανση της ατμόσφαιράς μας. Η διαφορά είναι ότι η θέρμανση που γίνεται αισθητή από το TRAPPIST-1e είναι έως και 100.000 φορές μεγαλύτερη από τη θέρμανση που βιώνει η Γη από τους ηλιακούς ανέμους του Ήλιου. Αυτό συμβαίνει επειδή το Trappist-1e κινείται γρήγορα γύρω από το άστρο του και η κίνηση οδηγεί ισχυρά ιονόσφαιρα ρεύματα που διαχέονται, παράγοντας ακραία θέρμανση που η ομάδα αποκαλεί «θέρμανση με τάση Joule».
Αν και η ομάδα είχε ήδη προβλέψει αυτό το αποτέλεσμα το 2017, οι ερευνητές εξεπλάγησαν με το πόσο ισχυρό είναι τώρα.
«Για το TRAPPIST-1e, θα μπορούσε να είναι τόσο έντονο που η θερμότητα πρακτικά εξατμίζει την ανώτερη ατμόσφαιρα», είπε ο Garraffo. «Κατά τη διάρκεια εκατομμυρίων ετών, αυτό το φαινόμενο θα μπορούσε να κάνει τον πλανήτη να χάσει εντελώς την ατμόσφαιρά του».
Η έρευνα της ομάδας δείχνει ότι υπάρχουν περισσότεροι από λίγοι τρόποι με τους οποίους ένας πλανήτης μπορεί να χάσει την ατμόσφαιρά του.
Το μέλος της ομάδας και ερευνητής στο Lowell Center for Space Science & Technology, Ofer Cohen, είπε στο Space.com ότι η απώλεια της ατμόσφαιρας των εξωπλανητών οφείλεται συνήθως σε μια εξωτερική διαδικασία. Αυτά περιλαμβάνουν την ισχυρή ακτινοβολία του αστεριού, η οποία μπορεί να προκαλέσει τη θέρμανση και τη διαφυγή της ατμόσφαιρας, ή τα φορτισμένα σωματίδια στον αστρικό άνεμο που σφυροκοπούν στους πλανήτες, προκαλώντας ισχυρό φαινόμενο απογύμνωσης.
«Σε αυτή την περίπτωση, η θέρμανση της ατμόσφαιρας και η επακόλουθη απώλεια προκαλούνται μόνο από την ταχεία κίνηση των πλανητών. «Επομένως, ο ίδιος ο πλανήτης κινδυνεύει να χάσει την ατμόσφαιρά του απλώς μετακινούμενος», είπε ο Κοέν. «Είναι σαν να είμαστε πολύ τεμπέληδες για να καθαρίσουμε το χιόνι από την οροφή του αυτοκινήτου μας, και μετά απλά οδηγούμαστε και ελπίζουμε ότι ο αέρας που ρέει γύρω από το αυτοκίνητο κάνει τη δουλειά για εμάς και αφαιρεί το χιόνι – τουλάχιστον έτσι κάντε αυτό στην περιοχή της Βοστώνης.
«Νομίζω ότι είναι πολύ ωραίο που οι πλανήτες μπορούν να το κάνουν αυτό με την ατμόσφαιρά τους».
Τι γίνεται με τους άλλους πλανήτες Trappist-1;
Στη Γη, η μαγνητόσφαιρά μας προστατεύει την ατμόσφαιρά μας διαχέοντας φορτισμένα σωματίδια κατά μήκος των γραμμών του μαγνητικού πεδίου και πίσω από τον πλανήτη μας. Επειδή ο Άρης δεν διαθέτει ισχυρό μαγνητικό πεδίο, η ατμόσφαιρά του έχει καταστραφεί από τους ηλιακούς ανέμους και την ισχυρή ηλιακή ακτινοβολία. Στην πραγματικότητα, μάλλον έτσι έχασε το νερό του ο Κόκκινος Πλανήτης στο διάστημα.
Το Trappist-1e θεωρείται επίσης ότι έχει μαγνητόσφαιρα, αλλά αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι αυτό μπορεί να μην είναι αρκετό για να αποτρέψει την καταστροφή της ατμόσφαιρας.
«Κανονικά, το μαγνητικό πεδίο ενός πλανήτη λειτουργεί ως προστατευτική φυσαλίδα, αλλά γύρω από το TRAPPIST-1e αυτή η φυσαλίδα έχει τεθεί σε κίνδυνο. Το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη συνδυάζεται με αυτό του άστρου, δημιουργώντας μονοπάτια που επιτρέπουν στα σωματίδια του άστρου να χτυπήσουν απευθείας τον πλανήτη», είπε ο Garraffo. «Αυτό όχι μόνο καταστρέφει την ατμόσφαιρα, αλλά και τη θερμαίνει σημαντικά, αφήνοντας το TRAPPIST-1e και τους γείτονές του ευάλωτους στο να χάσουν εντελώς την ατμόσφαιρά τους».
Ο Trappist-1e είναι ο τέταρτος πλανήτης κόκκινος νάνος στην καρδιά αυτού του συναρπαστικού πλανητικού συστήματος βραχωδών κόσμων. Οι αστρονόμοι είχαν ανακαλύψει προηγουμένως ότι ο Trappist-1b, ο πλησιέστερος εξωπλανήτης στο αστέρι, φαίνεται να έχει ήδη χάσει την ατμόσφαιρά του.
Η ομάδα πιστεύει ότι η θέρμανση με τζάουλ που βασίζεται στην τάση θα μπορούσε επίσης να επηρεάσει τα Trappist-1f και Trappist-1g, αφαιρώντας τους επίσης από την ατμόσφαιρά τους, αν και σε μικρότερο βαθμό από το Trappist-1e. Αυτό συμβαίνει επειδή αυτοί οι πλανήτες, σε απόσταση 0,038 ή 0,04683 φορές την απόσταση Γης-Ήλιου από το άστρο τους, κινούνται πιο αργά μέσα από τους αστρικούς ανέμους του κόκκινου νάνου από το Trappist-1e.
«Οι πλανήτες πιο κοντά στο Trappist-1 θα έχουν μια ακόμη πιο ακραία μοίρα, ενώ όσοι είναι πιο μακριά θα έχουν μια ελαφρώς πιο ήπια μοίρα», είπε ο Garraffo. «Φαντάζομαι ότι όλοι οι πλανήτες Trappist 1 θα δυσκολευτούν να διατηρήσουν μια ατμόσφαιρα».
Παρόμοιες αναρτήσεις:
– Οι εξωπλανήτες στο σύστημα Trappist-1 είναι πιο πιθανό να είναι κατοικήσιμοι από ό,τι πίστευαν κάποτε οι επιστήμονες, σύμφωνα με μια μελέτη
– Μια μελέτη δείχνει ότι το ηλιακό σύστημα TRAPPIST-1 δεν βομβαρδίζεται από διαστημικούς βράχους όπως η πρώιμη Γη
— Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb θα μπορούσε να βοηθήσει στην αναζήτηση κατοικήσιμων εξωγήινων κόσμων
Τα ευρήματα της ομάδας θα μπορούσαν να έχουν επιπτώσεις πέρα από το σύστημα Trappist-1, καθώς και στην αναζήτηση κατοικήσιμων εξωπλανητών και ζωής έξω από το ηλιακό σύστημα. Υποδηλώνουν ότι οι εξωπλανήτες κοντά στα αστέρια τους έχουν χάσει πιθανότατα την ατμόσφαιρά τους, ακόμα κι αν βρίσκονται εντός της κατοικήσιμης ζώνης αυτού του άστρου.
Τα αποτελέσματα θα μπορούσαν επίσης να δώσουν ενδείξεις για το ποια αστέρια μπορεί να φιλοξενούν πλανήτες με μόρια που δείχνουν την παρουσία ζωής: βιοδείκτες.
«Η έρευνά μας δείχνει ότι τέτοια αστέρια ξενιστές χαμηλής μάζας δεν είναι πιθανώς τα πιο πολλά υποσχόμενα για τη φιλοξενία πλανητών με ατμόσφαιρες», κατέληξε ο Garraffo. «Προσδιορίζοντας ποια αστέρια-ξενιστές μπορεί να ευνοούν τους κατοικήσιμους πλανήτες και παρατήρηση αυτών των ατμοσφαιρικών διελεύσεων με το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb και μελλοντικά παρατηρητήρια, αλλά και ανάπτυξη της τεχνολογίας για την ερμηνεία αυτών των αποτελεσμάτων χρησιμοποιώντας βιοδείκτες».
Η έρευνα της ομάδας δημοσιεύτηκε στις 16 Φεβρουαρίου στο Astrophysical Journal.