Der neu entdeckte Planet Trappist-1 könnte bewohnbare Atmosphäre haben: Studie

Die Atmosphären auf sieben neu entdeckten Planeten, die den ultrakühlen Zwergstern TRAPPIST-1 umkreisen, sind höchstwahrscheinlich dicht und tödlich, aber neue Forschungen haben eine zuvor erwähnte Ausnahme bestätigt: Ein Planet könnte eine Welt des Ozeans sein, in der wir leben können es wissen.

Forschung veröffentlicht diesen Monat in der Astrophysical Journal zeigt Strahlungs- und Chemiemodelle, in denen die verschiedenen Atmosphären der sieben erdgroßen Planeten von TRAPPIST-1 detailliert beschrieben werden, und einer von ihnen, TRAPPIST-1 e, ist der Planet, der eines Tages vielleicht genau der richtige für den Menschen sein könnte, vorausgesetzt, er kann die 39- Lichtjahresreise zum Sternensystem.

Andrew P. Lincowski, Doktorand an der University of Washington und Hauptautor der Forschungsarbeit, sagt, dass der Planet „eine Wasserwelt sein könnte, die vollständig von einem globalen Ozean bedeckt ist. In diesem Fall könnte es ein der Erde ähnliches Klima haben. “

Die unterschiedlichen Planeten des Sternensystems können uns auch mehr über das Alter und die Veränderung von Planeten erzählen, sagt Lincowski.

"Dies ist eine ganze Reihe von Planeten, die uns Einblick in die Entwicklung der Planeten geben können, insbesondere um einen Stern, der sich sehr von der Sonne unterscheidet, wobei anderes Licht ausstrahlt", sagt Lincowski. "Es ist nur eine Goldmine."

TRAPPIST-1 ist ein kleiner Zwergstern der M-Klasse, der 1999 zum ersten Mal von Two Micron All-Sky Survey entdeckt wurde (und später benannt wurde, um das belgische Trappist-Bier zu feiern, das die belgischen Forscher zu schätzen wissen).

Erst 2015 entdeckten Wissenschaftler die Exoplaneten von TRAPPIST-1 (ein Name für einen anderen Planeten außerhalb unseres Sonnensystems) und kündigten die Entdeckung von drei im Mai 2016 an.

Im Jahr 2017 entdeckte das NASA-Spitzer-Weltraumteleskop, dass TRAPPIST-1 nicht drei, sondern sieben Planeten hatte, und veröffentlichte Ergebnisse mit der Bewertung, dass drei bewohnbar sein könnten. (Ich weiß, wir hatten die perfekte Gelegenheit, sie nach den sieben Zwergen oder den Farben des Regenbogens zu benennen, und wir gingen mit Buchstaben. TRAPPIST-1 Indigo? Lass mich nach außerirdischem Leben jagen Das Planet.)

Die Modellierung des Klimas eines Sterns, der sich von unserer eigenen Sonne unterscheidet, hilft Wissenschaftlern, andere Sterne als unsere zu erforschen. Die Modelle identifizieren charakteristische Wellenlängen, die mit atmosphärischen Gasen verbunden sind, die das James Webb-Teleskop dann dokumentieren könnte, sodass Forscher die Zusammensetzung und die Umgebung eines Planeten erkennen können. Wenn wir verstehen, wie verschiedene Sterne entstehen, können wir feststellen, welche Prozesse das bewohnte Land der Planeten bilden könnten.

Wir können vielleicht einen bewohnbaren Planeten identifizieren, aber wir haben nicht die Technologie, um ihn zu testen, um ihn zu testen. Selbst wenn die schnelle Raumsonde New Horizons vorbeischauen wollte (sie ist mit 14,31 Kilometern pro Sekunde unterwegs), würde es immer noch 817.000 Jahre dauern, bis sie den Stern von der Erde erreicht.

Abstrakt:

Das Planetensystem TRAPPIST-1 bietet eine beispiellose Gelegenheit, die Entwicklung des terrestrischen Exoplaneten mit dem James Webb-Weltraumteleskop (JWST) und bodengestützten Observatorien zu untersuchen. Da Zwergplaneten für Zwerge wahrscheinlich einen extrem volatilen Verlust erleiden, können die TRAPPIST-1-Planeten hochentwickelte, möglicherweise unbewohnbare Atmosphären haben. Wir verwendeten ein vielseitiges 1D-Planetenatmosphäre mit terrestrischem Planeten, mit konvektiver Strahlungstrennung und Mischkonvektion (VPL-Klima), verbunden mit einem terrestrischen Photochemiemodell, um Umgebungsbedingungen für die TRAPPIST-1-Planeten zu simulieren. Wir präsentieren Gleichgewichtsklimata mit in sich stimmigen atmosphärischen Zusammensetzungen und Beobachtungsdiskriminanten in nachgezogenen, ausgetrockneten, 10–100 bar O2- und CO2-dominierten Atmosphären einschließlich Innenausgasen sowie für wasserreiche Zusammensetzungen. Unsere Simulationen zeigen eine Reihe von Oberflächentemperaturen, von denen die meisten nicht bewohnbar sind, obwohl ein Aquaplanet TRAPPIST-1 e bei erdähnlichen geologischen Ausgasungen und CO2 eine gemäßigte Oberfläche aufrechterhalten könnte. Wir finden, dass ein ausgetrocknetes TRAPPIST-1 h bewohnbare Oberflächentemperaturen jenseits des maximalen Gewächshausabstands erzeugen kann. Mögliche Beobachtungsdiskriminanten für diese Atmosphären in Transmissions- und Emissionsspektren werden durch photochemische Prozesse und Aerosolbildung beeinflusst und umfassen kollisionsinduzierte Sauerstoffabsorption (O2-O2) sowie O3-, CO-, SO2-, H2O- und CH4-Absorptionsmerkmale mit Transit-Signalen von bis zu 200 ppm. Unsere simulierten Übertragungsspektren stimmen mit den Beobachtungen der TRAPPIST-1-Planeten mit K2, Hubble Space Telescope und Spitzer überein. Wir haben festgestellt, dass TRAPPIST-1 b für verschiedene terrestrische atmosphärische Kompositionen wahrscheinlich keine Aerosole produziert. Diese Ergebnisse können die JWST-Beobachtungsplanung und Dateninterpretation für das TRAPPIST-1-System und andere terrestrische Zwergplaneten der Zwerge beeinflussen.