I februar 2017 kunngjorde et team av europeiske astronomer funnet av et syv-planeters system som kretser rundt den nærliggende stjernen TRAPPIST-1. Bortsett fra det faktum at alle syv planetene var steinete, var det den ekstra bonusen av tre av dem som gikk i bane rundt TRAPPIST-1s beboelige sone. Som sådan er det utført flere studier som har forsøkt å bestemme om planeter i systemet kan være beboelige eller ikke.
Når det kommer til undersøkelsesmuligheter, er en av nøkkelfaktorene å vurdere stjernersystemets alder. I utgangspunktet har unge stjerner en tendens til å blusse opp og frigjøre skadelige strålinger mens planeter som går i bane rundt eldre stjerner har vært utsatt for stråling i lengre tid. Takket være en ny studie av et par astronomer er det nå kjent at TRAPPIST-1-systemet er dobbelt så gammelt som solsystemet.
Studien, som vil bli publisert i The Astrophysical Journal under tittelen “On The Age Of The TRAPPIST-1 System”, ble ledet av Adam Burgasser, en astronom ved University of California San Diego (UCSD). Han fikk selskap av Eric Mamajek, viseprogramforsker for NASAs Exoplanet Exploration Program (EEP) ved Jet Propulsion Laboratory.
Sammen konsulterte de data om TRAPPIST-1s kinematikk (dvs. hastigheten som den kretser rundt sentrum av galaksen), dens alder, magnetisk aktivitet, tetthet, absorpsjonslinjer, overflatetyngdekraft, metallisitet og hastigheten som den opplever stellar . Fra alt dette slo de fast at TRAPPIST-1 er ganske gammel, et sted mellom 5,4 og 9,8 milliarder år. Dette er opptil dobbelt så gammelt som vårt eget solsystem, som ble dannet for rundt 4,5 milliarder år siden.
Disse resultatene motsier tidligere anslåtte estimater, som var at TRAPPIST-1-systemet var rundt 500 millioner år gammelt. Dette var basert på det faktum at det ville ha tatt så lang tid for en stjerne med lav masse som TRAPPIST-1 (som har omtrent 8% massen av sola vår) å trekke seg sammen til sin minste størrelse. Men med en øvre aldersgrense som er i underkant av 10 milliarder år, kan dette stjernesystemet være nesten like gammelt som selve universet!
Som Dr. Burgasser forklarte i en fersk pressemelding fra NASA:
Resultatene våre hjelper virkelig til med å begrense utviklingen av TRAPPIST-1-systemet, fordi systemet må ha vedvare i milliarder av år. Dette betyr at planetene måtte utvikle seg sammen, ellers ville systemet ha falt fra hverandre for lenge siden. "
Implikasjonene av dette kan være svært betydningsfulle for så vidt det gjelder undersøkelsesmuligheter. For en opplever eldre stjerner mindre i veien for oppblussing sammenlignet med yngre. Fra studien deres bekreftet Burgasser og Mamajek at TRAPPIST-1 er relativt stille sammenlignet med andre ultra-kule dvergstjerner. Siden planetene rundt TRAPPIST-1 går så nær stjernen deres, har de imidlertid blitt utsatt for milliarder av år med stråling på dette tidspunktet.
Som sådan er det mulig at de fleste av planetene som går i bane rundt TRAPPIST-1 - forventer for de ytterste to, g og h - ville sannsynligvis ha fått atmosfærene sine fjernet - på lik linje med det som skjedde med Mars for milliarder av år siden da den mistet det beskyttende magnetfeltet. Dette er absolutt i samsvar med mange nyere studier, som konkluderte med at TRAPPIST-1s solaktivitet ikke ville være til fordel for livet på noen av planetene.
Mens noen av disse studiene tok for seg TRAPPIST-1s nivå av stjerneflam, undersøkte andre hvilken rolle magnetfeltene ville spilt. Til slutt konkluderte de med at TRAPPIST-1 var for varierende, og at dets eget magnetiske felt sannsynligvis ville være koblet til feltene til planetene, slik at partikler fra stjernen kunne strømme direkte på planetens atmosfærer (og dermed tillate dem å være mer lett strippet bort).
Resultatene var imidlertid ikke helt dårlige nyheter. Siden TRAPPIST-1-planetene har estimerte tettheter som er lavere enn jorden, er det mulig at de har store mengder flyktige elementer (dvs. vann, karbondioksid, ammoniakk, metan, etc.). Disse kunne ha ført til dannelse av tykke atmosfærer som beskyttet overflatene mot mye skadelig stråling og omdistribuert varme over de tidvis låste planetene.
Så igjen kan en tykk atmosfære også ha en effekt som Venus, og skape en løpende drivhuseffekt som ville resultert i utrolig tykke atmosfærer og ekstremt varme overflater. Under omstendighetene ville da noe liv som dukket opp på disse planetene, måtte ha vært ekstremt hardføre for å overleve i milliarder av år.
En annen positiv ting å vurdere er TRAPPIST-1s konstante lysstyrke og temperatur, som også er typisk for M-klasse (rød dverg) stjerner. Stjerner som vår sol har en estimert levetid på 10 milliarder år (som den er nesten halvveis gjennom) og vokser stadig lysere og varmere med tiden. Røde dverger antas derimot å eksistere i så mye som 10 billioner år - langt lenger enn universet har eksistert - og endrer ikke mye i intensitet.
Med tanke på hvor lang tid det tok for komplekst liv å ha dukket opp på jorden (over 4,5 milliarder år), kunne denne lang levetid og konsistens gjøre røde dvergstjernesystemer til den beste langsiktige innsatsen for brukbarhet. Slik var konklusjonen fra en fersk studie, som ble utført av prof. Avi Loeb fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). Og som Mamajek forklarte:
“Stjerner som er mye mer massive enn sola, bruker forbruket raskt, lyser over millioner av år og eksploderer som supernovaer. Men TRAPPIST-1 er som et tregt brennende stearinlys som vil skinne omtrent 900 ganger lenger enn universets nåværende alder. ”
NASA har også uttrykt spenning over disse funnene. "Disse nye resultatene gir nyttig kontekst for fremtidige observasjoner av TRAPPIST-1-planetene, noe som kan gi oss et godt innblikk i hvordan planetariske atmosfærer former seg og utvikler seg, og vedvarer eller ikke," sa Tiffany Kataria, en exoplanetforsker ved JPL. For øyeblikket er habitabilitystudier av TRAPPIST-1 og andre stjernersystemer i nærheten begrenset til indirekte metoder.
I nærmeste fremtid forventes imidlertid neste generasjons oppdrag som James Webb romteleskop å avsløre ytterligere informasjon - for eksempel om disse planetene har atmosfærer eller ikke hva komposisjonene deres er. Fremtidige observasjoner med Hubble-romteleskopet og Spitzer-romteleskopet forventes også å forbedre vår forståelse av disse planetene og mulige forhold på overflaten deres.
