ในเดือนกุมภาพันธ์ปี 2017 ทีมนักดาราศาสตร์ยุโรปประกาศการค้นพบระบบดาวเคราะห์เจ็ดดวงที่โคจรรอบดาวฤกษ์ใกล้เคียง TRAPPIST-1 นอกเหนือจากข้อเท็จจริงที่ว่าดาวเคราะห์ทั้งเจ็ดนั้นเป็นหินแล้วยังมีโบนัสเพิ่มอีกสามดวงที่โคจรอยู่ภายในเขตเอื้ออาศัยของ TRAPPIST-1 ดังนั้นจึงมีการศึกษาหลายครั้งเพื่อค้นหาว่าดาวเคราะห์ใด ๆ ในระบบสามารถอยู่อาศัยได้หรือไม่
เมื่อพูดถึงการศึกษาเรื่องการอยู่อาศัยปัจจัยสำคัญอย่างหนึ่งที่ต้องพิจารณาคืออายุของระบบดาว โดยทั่วไปแล้วดาวฤกษ์อายุน้อยจะมีแนวโน้มที่จะลุกเป็นไฟและปล่อยรังสีระเบิดที่เป็นอันตรายในขณะที่ดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์อายุมากกว่านั้นจะถูกรังสี ต้องขอบคุณการศึกษาใหม่โดยนักดาราศาสตร์คู่หนึ่งตอนนี้เป็นที่รู้จักกันว่าระบบ TRAPPIST-1 นั้นเก่ากว่าระบบสุริยะเป็นสองเท่า
การศึกษาซึ่งจะตีพิมพ์ใน วารสาร Astrophysical ภายใต้ชื่อ“ On The Age Of The The TRAPPIST-1 System” นำโดย Adam Burgasser นักดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานดิเอโก (UCSD) เขาเข้าร่วมโดย Eric Mamajek นักวิทยาศาสตร์รองผู้อำนวยการโครงการ Exoplanet Exploration Program (EEP) ของนาซ่าที่ห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion
พวกเขาศึกษาข้อมูลเกี่ยวกับจลนศาสตร์ TRAPPIST-1s (เช่นความเร็วที่มันโคจรรอบใจกลางกาแลคซี), อายุ, กิจกรรมแม่เหล็ก, ความหนาแน่น, สายดูดซับ, แรงโน้มถ่วงพื้นผิว, ความเป็นโลหะและอัตราการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ . จากทั้งหมดนี้พวกเขาพบว่า TRAPPIST-1 ค่อนข้างเก่าบางแห่งมีอายุระหว่าง 5.4 ถึง 9.8 พันล้านปี มันมีอายุมากกว่าระบบสุริยะของเราถึงสองเท่าซึ่งก่อตัวขึ้นเมื่อ 4.5 พันล้านปีก่อน
ผลลัพธ์เหล่านี้ขัดแย้งกับการประมาณการที่ถือไว้ก่อนหน้านี้ซึ่งเป็นที่ว่าระบบ TRAPPIST-1 นั้นมีอายุประมาณ 500 ล้านปีก่อน สิ่งนี้ขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่ามันจะต้องใช้เวลานานสำหรับดาวมวลต่ำเช่น TRAPPIST-1 (ซึ่งมีมวลประมาณ 8% มวลดวงอาทิตย์ของเรา) เพื่อหดตัวให้มีขนาดต่ำสุด แต่ด้วยการ จำกัด อายุสูงสุดที่อยู่ภายใต้ 10 พันล้านปีระบบดาวฤกษ์นี้อาจแก่กว่าระบบสุริยะของมันเอง!
ดังที่ดร. เบอร์กาสเซอร์อธิบายในแถลงการณ์ของนาซ่าเมื่อเร็ว ๆ นี้:
“ ผลลัพธ์ของเราช่วย จำกัด การวิวัฒนาการของระบบ TRAPPIST-1 อย่างแท้จริงเพราะระบบจะต้องยืนหยัดมานานหลายพันล้านปี นี่หมายความว่าดาวเคราะห์จะต้องวิวัฒนาการไปด้วยกันไม่เช่นนั้นระบบจะล่มสลายไปนานแล้ว”
ความหมายของเรื่องนี้อาจมีความสำคัญมากเท่าที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาความเป็นอยู่ สำหรับหนึ่งดาวที่มีอายุมากกว่าจะมีประสบการณ์น้อยกว่าการส่องแสงเมื่อเปรียบเทียบกับดาวอายุน้อยกว่า จากการศึกษาของพวกเขา Burgasser และ Mamajek ยืนยันว่า TRAPPIST-1 นั้นค่อนข้างเงียบเมื่อเทียบกับดาวแคระที่เย็นมากเป็นพิเศษ อย่างไรก็ตามเนื่องจากดาวเคราะห์รอบวงโคจร TRAPPIST-1 อยู่ใกล้กับดาวฤกษ์มากพวกมันจึงได้รับรังสีนับพันล้านปี ณ จุดนี้
ดังนั้นจึงเป็นไปได้ว่าดาวเคราะห์ส่วนใหญ่ที่โคจรรอบ TRAPPIST-1 - คาดว่าจะเป็นวงโคจรชั้นนอกสุด ก. และ ชั่วโมง - อาจจะมีชั้นบรรยากาศของพวกเขาหลุดออกไป - คล้ายกับสิ่งที่เกิดขึ้นกับดาวอังคารหลายพันล้านปีที่ผ่านมาเมื่อมันสูญเสียสนามแม่เหล็กป้องกันของมัน สิ่งนี้สอดคล้องกับการศึกษาเมื่อไม่นานมานี้ซึ่งสรุปว่ากิจกรรมแสงอาทิตย์ของ TRAPPIST-1 จะไม่เอื้อต่อชีวิตบนดาวเคราะห์ดวงใด ๆ
ในขณะที่บางส่วนของการศึกษาเหล่านี้กล่าวถึงเปลวไฟของดาวฤกษ์ TRAPPIST-1 ผู้อื่นตรวจสอบสนามแม่เหล็กบทบาทจะเล่น ในท้ายที่สุดพวกเขาสรุปว่า TRAPPIST-1 นั้นแปรปรวนเกินไปและสนามแม่เหล็กของมันเองน่าจะเชื่อมต่อกับสนามของดาวเคราะห์ทำให้อนุภาคจากดาวฤกษ์ไหลลงสู่ชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์โดยตรง (ทำให้พวกมันเป็นมากกว่า ถอดได้ง่าย)
อย่างไรก็ตามผลลัพธ์ไม่ใช่ข่าวร้ายทั้งหมด เนื่องจากดาวเคราะห์ TRAPPIST-1 ได้ประเมินความหนาแน่นที่ต่ำกว่าของโลกเป็นไปได้ว่าพวกมันมีองค์ประกอบที่ระเหยได้จำนวนมาก (เช่นน้ำคาร์บอนไดออกไซด์แอมโมเนียมีเทน ฯลฯ ) สิ่งเหล่านี้อาจนำไปสู่การก่อตัวของชั้นบรรยากาศหนาที่ปกป้องพื้นผิวจากการแผ่รังสีที่เป็นอันตรายและความร้อนที่กระจายไปทั่วดาวเคราะห์ที่ถูกล็อกทางด้านข้าง
จากนั้นอีกครั้งบรรยากาศที่หนาอาจมีผลคล้ายกับดาวศุกร์สร้างปรากฏการณ์เรือนกระจกที่หลบหนีซึ่งจะส่งผลให้เกิดบรรยากาศที่หนาอย่างไม่น่าเชื่อและพื้นผิวที่ร้อนจัด ภายใต้สถานการณ์นั้นชีวิตใด ๆ ที่เกิดขึ้นบนดาวเคราะห์เหล่านี้จะต้องมีความอดทนอย่างมากเพื่อความอยู่รอดสำหรับพันล้านปี
สิ่งที่ควรพิจารณาอีกประการหนึ่งคือความสว่างและอุณหภูมิคงที่ของ TRAPPIST-1 ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ M-class (ดาวแคระแดง) ทั่วไป ดาวอย่างดวงอาทิตย์ของเรามีอายุการใช้งานโดยประมาณ 10 พันล้านปี (ซึ่งเกือบจะผ่านไปครึ่งทาง) และเพิ่มความสว่างและร้อนขึ้นเรื่อย ๆ ตามเวลา ในทางกลับกันดาวแคระแดงเชื่อกันว่ามีอยู่มากถึง 10 ล้านล้านปีซึ่งนานกว่าเอกภพที่มีอยู่จริงและไม่เปลี่ยนแปลงในระดับที่รุนแรงนัก
ด้วยระยะเวลาที่ต้องใช้ชีวิตที่ซับซ้อนเพื่อให้เกิดขึ้นบนโลก (มากกว่า 4.5 พันล้านปี) การมีอายุยืนยาวและความสม่ำเสมอนี้สามารถทำให้ระบบดาวแคระแดงเป็นทางออกที่ดีที่สุดสำหรับการอยู่อาศัยในระยะยาว ดังกล่าวเป็นบทสรุปของการศึกษาล่าสุดหนึ่งครั้งซึ่งจัดทำโดยศ. Avi Loeb จากศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียน (CfA) และอย่างที่ Mamajek ได้อธิบายไว้:
“ ดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์มากจะสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงอย่างรวดเร็วส่องสว่างไปหลายล้านปีและระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวา แต่ TRAPPIST-1 เป็นเหมือนเทียนที่เผาไหม้ช้าซึ่งจะส่องแสงได้นานกว่า 900 เท่าของอายุปัจจุบันของจักรวาล”
นาซ่ายังแสดงความตื่นเต้นกับการค้นพบนี้ “ ผลลัพธ์ใหม่เหล่านี้ให้บริบทที่เป็นประโยชน์สำหรับการสำรวจดาวเคราะห์ TRAPPIST-1 ในอนาคตซึ่งจะทำให้เราเข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าบรรยากาศของดาวเคราะห์ก่อตัวและพัฒนาอย่างไรและคงอยู่หรือไม่” Tiffany Kataria นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์นอกระบบของ JPL กล่าว ในขณะนี้การศึกษาความเป็นไปได้ของ TRAPPIST-1 และระบบดาวใกล้เคียงอื่น ๆ นั้นถูก จำกัด ด้วยวิธีการทางอ้อม
อย่างไรก็ตามในอนาคตอันใกล้ภารกิจรุ่นต่อไปเช่นกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์คาดว่าจะเปิดเผยข้อมูลเพิ่มเติม - ไม่ว่าดาวเคราะห์เหล่านี้จะมีชั้นบรรยากาศหรือไม่และองค์ประกอบของพวกมันคืออะไร การสำรวจในอนาคตด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ก็คาดว่าจะช่วยปรับปรุงความเข้าใจของเราเกี่ยวกับดาวเคราะห์และสภาวะที่เป็นไปได้บนพื้นผิวของมัน
