Океани лави і вулкани зробили планети TRAPPIST-1 непридатними для життя

Астрономи дійшли висновку, що чотири з семи землеподібних екзопланет у системі TRAPPIST-1 непридатні для життя. Активність вулканів на їх поверхні, ймовірно, занадто велика, а верхній шар мантії розплавлений і являє собою океан з магми. Стаття вийшла в журналі.

На початку року вчені виявили чотири нові планети в системі TRAPPIST-1. Її головна зірка - ультрахолодний червоний карлик з температурою 2550 кельвінів і масою близько 0,08 маси Сонця. Навколо нього обертається сім землеподібних планет і щонайменше три з них знаходяться в населеній зоні - області простору, де кількості тепла від зірки достатньо для існування рідкої води на поверхні. Тим не менш, вчені вже не раз піддавали придатність небесних тіл для життя сумніву через активність зірки.

Автори нової роботи також уклали, що умови на чотирьох планетах системи TRAPPIST-1 можуть бути невідповідними для зародження організмів. Справа в тому, що ультрахолодні карлики пізнього спектрального класу М володіють потужним магнітним полем, індукція якого може досягати значення в кілька кілогаусс. При цьому протяжність зони населеності навколо таких зірок менша, а це означає, що екзопланети, які знаходяться в ній, відчувають на собі сильний вплив змінного магнітного поля. Для порівняння, індукція основного магнітного поля Сонця, не рахуючи області темних плям або протуберанців, досягає значення в 1 гаусс. Середня потужність дипольного магнітного поля TRAPPIST-1 становить приблизно 600 гаусс.

Дослідники побудували модель, в якій планети системи TRAPPIST-1 мають кілька внутрішніх шарів з однорідною провідністю. Оскільки вчені мало знають про ці об'єкти сьогодні, вони припустили, що склад і електропровідність небесних тіл повинні бути такими ж, як у Землі. Симуляція показала: ближні планети будуть відчувати сильний вплив змінного магнітного поля за умови, що магнітний діполь нахилений під кутом 60 градусів щодо осі обертання зірки (початкове допущення моделі). Магнітний потік, що змінюється, створюватиме вихорові струми, які розігріють внутрішні шари планет.

Зокрема, мантія двох ближніх планет, TRAPPIST-1b, -1c, в таких умовах повинна була досить швидко перетворитися на океан магми. Згідно з розрахунками, він може займати всю поверхню і доходити до кордону з ядром. На двох інших об'єктах, TRAPPIST -1d і -1e, повинна спостерігатися сильна вулканічна активність і викиди вуглекислого газу (CO₂). При цьому TRAPPIST-1e знаходиться в потенційній зоні населеності.

Умови на трьох зовнішніх планетах, TRAPPIST-1f, -1g, -1h, повинні бути більш сприятливі, через те, що вони знаходяться далі від головної зірки і менше схильні до впливу її магнітного поля. Автори роботи звертають увагу, що вивчення впливу магнітного поля зірок важливе для оцінки придатності планетних систем для зародження життя. Вулканічна активність і викиди вуглекислого газу, який може призвести до виникнення парникового ефекту, як на Венері, відіграють помітну роль при формуванні клімату.

Раніше дослідники з'ясували, що центральна зірка системи TRAPPIST-1 часто переживає потужні спалахи. Через це атмосфера навколишніх планет, швидше за все, нестабільна, що знижує придатність планет для життя. Докладніше про систему TRAPPIST-1 ви можете почитати в нашому матеріалі.