Život v soustavě TRAPPIST-1 může ohrožovat vlastní hvězda

Podle dvou nezávislých týmů astrofyziků z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) a Lowell Center for Space Science and Technology je chování mateřské hvězdy v planetární soustavě TRAPPIST-1 velmi ohrožující pro případný život na planetách, které kolem ní obíhají. Některé z těchto planet totiž krouží v obyvatelné zóně, což zaručuje příznivé podmínky pro výskyt kapalné vody na povrchu a případný život.

V únoru 2017 astronomové oznámili, že hvězda TRAPPIST-1 vlastní přinejmenším sedm planet – TRAPPIST-1b, c, d, e, f, g a h.

Všechny tyto planety mají rozměry podobné Zemi a Venuši nebo jsou jen nepatrně menší. Kolem mateřské hvězdy krouží ve velice krátkých periodách: 1,51; 2,42; 4,04; 6,06; 9,21; 12,35 a 20 dnů. Tři z těchto planet obíhají v tzv. obyvatelné zóně kolem mateřské hvězdy, což znamená, že mohou poskytovat útočiště s vhodnými podmínkami pro život.

Mateřská hvězda TRAPPIST-1 je červeným trpaslíkem. Nachází se v souhvězdí Vodnáře, od Země ji dělí vzdálenost 38,8 světelného roku. Hvězda je nepatrně větší než planeta Jupiter ve Sluneční soustavě a její hmotnost dosahuje pouze 86 % hmotnosti našeho Slunce. Velmi rychle rotuje a dochází u ní k velmi intenzivním vzplanutí ultrafialového záření.

V první nové studii, kterou vypracovali Manasvi Lingam a Avi Loeb z Center for Astrophysics (CfA), vzali vědci v úvahu mnoho faktorů, které mohou ovlivňovat podmínky na povrchu planet obíhajících kolem červených trpaslíků.

Pro soustavu TRAPPIST-1 se zabývali také tím, jaký dopad může mít teplota na ekologii a evoluci, zda ultrafialové záření centrální hvězdy může narušit atmosféry sedmi planet, které kolem ní obíhají.

Všechny tyto planety v soustavě TRAPPIST-1 se nacházejí mnohem blíže mateřské hvězdě, než činí vzdálenost Země od Slunce; tři z nich obíhají uvnitř obyvatelné zóny.

„Představa obyvatelné zóny je založena na tom, že planety obíhají po takových oběžných drahách, které umožňují výskyt kapalné vody na jejich povrchu,“ říká Manasvi Lingam. „To však je pouze jeden faktor pro určení, zda na povrchu existují příznivé podmínky pro život.“ Astronomové zjistili, že planety kroužící kolem hvězdy TRAPPIST-1 by byly bombardovány silným ultrafialovým zářením o intenzitě mnohem vyšší, než jakému je vystavena Země.

„Protože planety zasahuje velký příval záření z hvězdy, vyplývá z našich výzkumů, že atmosféry planet v soustavě TRAPPIST-1 budou z velké části zpustošeny,“ dodává Avi Loeb. „To by snížilo naděje na vývoj života a jeho pokračování.“

Astronomové odhadují, že šance na složitější život existující na některé ze tří planet obíhajících v obyvatelé zóně kolem červeného trpaslíka TRAPPIST-1 je menší než 1 % v porovnání s výskytem života na Zemi.

Článek autorů Manasvi Lingam a Avi Loeb byl publikován v časopise International Journal of Astrobiology.

Ve druhé studii astrofyzička Cecilia Garraffo s kolektivem spoluautorů zjistila, že hvězda TRAPPIST-1 představuje ještě další hrozbu pro život na planetách, které kolem ní obíhají. Podobně jako Slunce vysílá do okolního prostoru proud nabitých částic.

Avšak tlak vyvíjený hvězdným větrem z hvězdy TRAPPIST-1 na její planety je 1000× až 100 000× větší, než jaký se uplatňuje při vlivu slunečního větru na Zemi. Vědci se domnívají, že magnetické pole hvězdy se propojí s magnetickými poli planet, které kolem ní obíhají, což umožní částicím intenzivního hvězdného větru přímo proniknout do planetárních atmosfér.

Pokud tento proud částic bude dostatečně silný, může to vést ke znehodnocení atmosfér planet a možná i k jejich úplnému vypaření. „Magnetické pole Země působí jako ochranný štít proti potenciálnímu negativnímu působení slunečního větru,“ říká Cecilia Garraffo.

Pokud by byla Země mnohem blíže Slunci a podléhala velkému náporu nabitých částic podobně, jak to musí dělat planety v okolí hvězdy TRAPPIST-1, náš planetární ochranný štít by se poměrně rychle zhroutil.

Článek, jehož autorkou je Cecilia Garraffo se svými spolupracovníky, bude publikován v časopise Astrophysical Journal Letters.

Přestože tyto dvě studie napovídají, že pravděpodobnost života může být mnohem nižší, než se dříve předpokládalo, neznamená to, že planetární systém hvězdy TRAPPIST-1 či planety jiných soustav s hvězdou typu červeného trpaslíka zcela postrádají život.

„Neřekli jsme definitivně, že lidé by měli zanechat pátrání po životě v okolí červených trpasličích hvězd,“ říká Jeremy Drake. „Avšak naše práce a práce našich kolegů ukázaly, že bychom se měli především zaměřit na četné hvězdy, které jsou velmi podobné Slunci.“

Zdroj: http://www.sci-news.com/astronomy/life-trappist-1-planets-05041.html

autor: František Martinek