Nyoppdaget Trappist-1 e Planet kunne ha bevarlig atmosfære: Studie

Atmosfæren på syv nyoppdagede planeter som kretser den ultrakule dværgstjernen TRAPPIST-1, er mest sannsynlig tett og dødelig, men ny forskning har bekreftet et tidligere nevnt unntak: En planet kan være en havverden med en beboelig atmosfære for livet som vi vet det.

Forskning publisert denne måneden i Astrofysisk Journal viser strålings- og kjemomodeller som beskriver de forskjellige atmosfærene til TRAPPIST-1 sju jordbaserte planeter, og en av dem, TRAPPIST-1 e, er planeten som kanskje bare er riktig for mennesker en dag, forutsatt at de trygt kan gjøre 39- lysårsreise til stjernesystemet.

Andrew P. Lincowski, doktorgradsstudent ved University of Washington og hovedforfatter av forskningsdokumentet, sier at planeten "kan være en vannverden, helt dekket av et globalt hav. I dette tilfellet kan det ha et klima som ligner på jorden."

Stjernesystemets forskjellige planeter kan også fortelle oss mer om hvordan planeter blir eldre og endrede, sier Lincowski.

"Dette er en hel rekke planeter som kan gi oss innblikk i utviklingen av planeter, spesielt rundt en stjerne som er veldig forskjellig fra solen, med annet lys som kommer av det," sier Lincowski. "Det er bare en gullgruve."

TRAPPIST-1 er en liten M-klasse dværgstjerne, først oppdaget av Two Micron All-Sky Survey i 1999 (og senere oppkalt for å feire Trappist belgisk øl, som de belgiske forskerne bekrefter å sette pris på).

Det var ikke før 2015 at forskere oppdaget TRAPPIST-1s eksoplaneter (et navn til en annen planet utenfor vårt solsystem), og annonserte oppdagelsen av tre i mai 2016.

I 2017 oppdaget NASA Spitzer Space Telescope at TRAPPIST-1 ikke hadde tre, men syv planeter, publisere funn med evalueringen at tre kunne være beboelige. (Jeg vet, vi hadde den perfekte sjansen til å nevne dem etter de syv dvergene eller regnbuens farger, og vi gikk med bokstaver. TRAPPIST-1 Indigo? La meg jakte på det ytre livet på at planet.)

Modellering av klimaene til en stjerne som er forskjellig fra vår egen sol, bidrar til å veilede forskere for å undersøke andre stjerner i motsetning til vår. Modellene identifiserer signaturbølgelengder knyttet til atmosfæriske gasser, som James Webb-teleskopet kunne da dokumentere, slik at forskere kan skille planets komposisjon og miljø. Å forstå hvordan forskjellige stjerneskjemaer utvider vår evne til å identifisere hvilke prosesser som kan danne det beboelige lovede planetarket.

Vi kan kanskje identifisere en beboelig planet, men vi har ikke teknologien til å besøke for å teste det ut. Selv om den raske romfartøyet New Horizons forsøkte å stoppe ved (den reiser 14,31 kilometer per sekund), vil det fortsatt ta 817.000 år å gjøre det til stjernen fra Jorden.

Abstrakt:

TRAPPIST-1 planetarisk system gir en enestående mulighet til å studere terrestrisk eksoplanet evolusjon med James Webb Space Telescope (JWST) og jordbaserte observatorier. Siden M dvergplaneter sannsynligvis opplever ekstremt flyktig tap, kan TRAPPIST-1-planetene ha svært utviklet, muligens ubeboelig atmosfære. Vi brukte en allsidig, 1D terrestrisk planet-klimamodell med line-by-line radiativ overføring og blandingslengdekonveksjon (VPL Climate) kombinert med en jordbasert fotokjemodell for å simulere miljøtilstander for TRAPPIST-1-planetene. Vi presenterer likevektsklima med selvforsynte atmosfæriske komposisjoner og observasjonsdiskriminatorer av postrunaway, desiccated, 10-100 bar O2- og CO2-dominerte atmosfærer, inkludert innvendig utgassing, samt for vannrike komposisjoner. Våre simuleringer viser en rekke overflatetemperaturer, hvorav de fleste ikke er beboelige, selv om en aqua planet TRAPPIST-1 e kunne opprettholde en temperert overflate gitt jordaktig geologisk utgassing og CO2. Vi finner at en tørket TRAPPIST-1 h kan gi beboelig overflate temperaturer utover den maksimale drivhusavstanden. Potensielle observasjonsdiskriminatorer for disse atmosfærene i transmisjons- og utslippsspektra påvirkes av fotokjemiske prosesser og aerosoldannelse og inkluderer kollisjon-fremkalt oksygenabsorpsjon (O2-02) og O3, CO, SO2, H2O og CH4 absorpsjonsegenskaper med transitt-signaler av opptil 200 spm. Våre simulerte transmisjonsspekter er i samsvar med K2, Hubble Space Telescope og Spitzer observasjoner av TRAPPIST-1 planeter. For flere terrestriske atmosfæriske sammensetninger finner vi at TRAPPIST-1 b er usannsynlig å produsere aerosoler. Disse resultatene kan informere JWST observasjonsplanlegging og datatolkning for TRAPPIST-1-systemet og andre M dwarf terrestriske planeter.