Impresja artystyczna planety TRAPPIST-1e
NASA/JPL-Caltech
Istnieją obiecujące znaki, że jedna z planet w układzie gwiazd TRAPPIST-1, znajdującym się około 40 lat świetlnych od Ziemi, ma atmosferę zdolną do wspierania życia. Naukowcy będą jednak musieli zrobić 15-krotnie więcej obrazów, aby się upewnić.
TRAPPIST-1 to mała czerwona karłowata gwiazda z co najmniej siedmioma planetami. Została odkryta w 2016 roku i natychmiast stała się celem astronomów, którzy mają nadzieję odkryć życie pozaziemskie, ponieważ trzy z jej planet znajdują się w tzw. strefie Goldilocks, gdzie woda pozostaje w stanie ciekłym.
Ryan MacDonald z Uniwersytetu w St. Andrews w Wielkiej Brytanii mówi, że TRAPPIST-1 wzbudził ogromne zainteresowanie wśród astronomów po jego odkryciu. Jednakże, kolejne obrazy trzech z jego egzoplanet, w tym dwóch z trzech znajdujących się w strefie Goldilocks, pozostawiły naukowców rozczarowanych, gdy nie wykryto atmosfery wokół żadnej z nich. Ale on i jego koledzy od dawna skupiają się na TRAPPIST-1e, znajdującym się dokładnie w środku strefy Goldilocks, i teraz mają powody do optymizmu.
MacDonald i jego koledzy korzystali z Teleskopu Kosmicznego Jamesa Webba, aby zeskanować TRAPPIST-1e w 2023 r. i od tego czasu pracowali nad wydobyciem lepszego obrazu świata. Astronomowie zbierają informacje na temat tego, czy odległa egzoplaneta posiada atmosferę, fotografując obrazy planety, gdy przechodzi ona przed swoją gwiazdą. Analiza subtelnych zmian w świetle gwiazdy może ujawnić, jakie substancje chemiczne są obecne w atmosferze – i czy zawierają te, które mogą być korzystne dla życia.
Ale ponieważ TRAPPIST-1 to czerwony karłowata gwiazda, jest znacznie chłodniejsza niż nasze słońce, co sprawia, że odczytanie jest bardziej skomplikowane. Na przykład, substancje takie jak woda, które mogłyby wskazywać na atmosferę sprzyjającą życiu, mogą tak naprawdę występować w samej gwiazdzie, co oznacza, że sygnatury atmosfery TRAPPIST-1e musiały zostać odseparowane od tych, które pochodziły od światła gwiazdy TRAPPIST-1, które przechodziło przez nią. Wymagało to nowych modeli i lat pracy. Wstępne wyniki są już dostępne i sugerują, że TRAPPIST-1e ma atmosferę przyjazną dla życia, co potencjalnie stanowi znaczący moment w poszukiwaniu warunków sprzyjających życiu poza Ziemią.
„Wygląda na to, że w danych występują pewne nierówności i drgania, które, na podstawie naszego modelowania atmosferycznego, dobrze pasują do atmosfery bogatej w azot, a potencjalnie z cząsteczkami takimi jak metan”, mówi MacDonald. „Spośród wszystkich spektrów, jakie dotychczas uzyskaliśmy planet w układzie TRAPPIST-1, ten jest najbardziej obiecujący, wskazujący, że potencjalnie coś tam jest. Oczywiście, mam nadzieję, że planeta dokładnie w środku strefy mieszkalnej tej gwiazdy ma atmosferę, ponieważ miałoby to niesamowite konsekwencje dla astrobiologii, naszego poszukiwania życia i możliwości jego występowania.”
MacDonald twierdzi, że jeśli obecność atmosfery bogatej w azot zostanie potwierdzona w kolejnych danych, następnym krokiem byłoby poszukiwanie gazów takich jak metan czy dwutlenek węgla oraz opracowanie za pomocą modeli klimatycznych prawdopodobnej temperatury na powierzchni i czy pozwoliłoby to na występowanie ciekłej wody – co podniosłoby szanse, że planeta jest zdolna do przyjmowania życia.
Naukowcy jednak podkreślają, że w tym momencie dane i modele nie są w stanie całkowicie wykluczyć, że TRAPPIST-1e jest nagim skałą – potrzebne są dalsze dane. Jak dotąd posiadają dane z czterech obserwacji JWST, ale w ciągu najbliższego roku planują przeprowadzić jeszcze 15. „Musimy zmniejszyć błędy”, mówi MacDonald.
Matthew Genge z Imperial College London mówi, że nie brakuje odkrywania egzoplanet, ale astronomowie starają się znaleźć takie, które mają odpowiednie warunki do życia.
„Prawdziwą złożonością jest to, że możesz znajdować się w odpowiedniej odległości od słońca, ale jeśli masz niewłaściwą atmosferę, możesz być gorącym piekiełkiem jak Wenus lub zamarznietą zimną Mars,” mówi Genge. „Astronomowie przyglądają się tak wielu różnym egzoplanetom i, prędzej czy później, trafimy na taką zastanawiającą atmosferę bogatą w azot/tlen. I prawdopodobnie jedynym sposobem na uzyskanie atmosfery bogatej w tlen jest za pomocą roślin, za pomocą fotosyntezy.”
„Jeśli [TRAPPIST-1e] jest zamieszkalny, wyobraź sobie co działo się na tej planecie przez ostatnie 7,6 miliarda lat,” mówi Genge. „Im starsza jest planeta, tym bardziej prawdopodobne jest, że inteligencja rzeczywiście się rozwinie.”
MacDonald wierzy, że do 2060 roku prawdopodobnie odkryjemy kilka planet, dla których dane będą trudne do wytłumaczenia bez życia – ale to daleko jeszcze od udowodnienia istnienia życia pozaziemskiego. „Jesteśmy sceptyczną grupą,” mówi.
