ในเดือนกุมภาพันธ์ปี 2017 นักดาราศาสตร์จากหอสังเกตการณ์ยุโรปใต้ (ESO) ประกาศการค้นพบดาวเคราะห์หินเจ็ดแห่งรอบดาวฤกษ์ใกล้เคียงของ TRAPPIST-1 ไม่เพียงแค่นี้เป็นดาวเคราะห์ที่มีรูปร่างคล้ายโลกมากที่สุดที่ค้นพบในระบบดาวเดี่ยวจนถึงปัจจุบัน แต่ข่าวก็ถูกหนุนด้วยความจริงที่ว่าดาวเคราะห์ทั้งสามนี้ถูกพบว่าโคจรรอบภายในเขตเอื้ออาศัยของดาวฤกษ์
ตั้งแต่เวลานั้นมีการศึกษาหลายครั้งเพื่อยืนยันความเป็นไปได้ที่ดาวเคราะห์เหล่านี้จะอยู่อาศัยได้จริง ขอบคุณทีมงานนักวิทยาศาสตร์นานาชาติที่ใช้ กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล เพื่อศึกษาดาวเคราะห์ของระบบตอนนี้เรามีเงื่อนงำแรกว่ามีน้ำหรือไม่ (เป็นองค์ประกอบสำคัญต่อชีวิตอย่างที่เรารู้) มีอยู่ในโลกหิน TRAPPIST-1
การศึกษาของทีมมีชื่อว่า“ วิวัฒนาการชั่วคราวของการฉายรังสีพลังงานสูงและปริมาณน้ำของดาวเคราะห์นอกระบบ TRAPPIST-1” เมื่อไม่นานมานี้ ฮับเบิล เว็บไซต์. นำโดยนักดาราศาสตร์ชาวสวิส Vincent Bourrier จาก Observatoire de l'Université de Genèveทีมพึ่งพากล้องโทรทรรศน์อวกาศของฮับเบิลเพื่อถ่ายภาพรังสี (STIS) เพื่อศึกษาปริมาณรังสีอัลตราไวโอเลตแต่ละ TRAPPIST-1 ดาวเคราะห์ได้รับ
ดังที่ Bourrier อธิบายไว้ในการแถลงข่าวของฮับเบิลสิ่งนี้ช่วยให้พวกเขาระบุปริมาณน้ำของดาวเคราะห์ทั้งเจ็ดของระบบ:
“ รังสีอัลตราไวโอเลตเป็นปัจจัยสำคัญในการวิวัฒนาการบรรยากาศของดาวเคราะห์ ในบรรยากาศของเราเองที่ซึ่งรังสีอัลตราไวโอเลตแตกโมเลกุลออกไปแสงอุลตร้าไวโอเล็ตสามารถทำลายไอน้ำในชั้นบรรยากาศดาวเคราะห์นอกระบบให้กลายเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน”
การแผ่รังสีอัลตราไวโอเลตกับบรรยากาศของดาวเคราะห์มีความสำคัญอย่างไรเมื่อประเมินการอยู่อาศัยของดาวเคราะห์ ในขณะที่รังสี UV พลังงานต่ำเป็นสาเหตุของการเกิดโฟโตดิสเทอเรชันกระบวนการที่โมเลกุลของน้ำแตกเป็นออกซิเจนและไฮโดรเจนรังสีอุลตร้าไวโอเล็ตที่รุนแรง (รังสี XUV) และรังสีเอกซ์ทำให้ชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ร้อนขึ้นซึ่งทำให้ไฮโดรเจนและออกซิเจน หนี.
เนื่องจากไฮโดรเจนมีน้ำหนักเบากว่าออกซิเจนจึงหายไปในอวกาศได้ง่ายขึ้นซึ่งสามารถสังเกตสเปกตรัมได้ นี่คือสิ่งที่ Bourrier และทีมของเขาทำ โดยการตรวจสอบสเปกตรัมของดาวเคราะห์ TRAPPIST-1 เพื่อหาสัญญาณการสูญเสียไฮโดรเจนทีมก็สามารถวัดปริมาณน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ สิ่งที่พวกเขาพบคือรังสี UV ที่ถูกปล่อยออกมาโดย TRAPPIST-1 บ่งชี้ว่าดาวเคราะห์ของมันสามารถสูญเสียน้ำได้ค่อนข้างมากในช่วงประวัติศาสตร์
การสูญเสียนั้นรุนแรงที่สุดสำหรับดาวเคราะห์วงในสุด - TRAPPIST-1b และ 1c ซึ่งได้รับรังสียูวีจากดาวฤกษ์ของพวกเขามากที่สุด ในความเป็นจริงทีมประเมินว่าดาวเคราะห์เหล่านี้อาจสูญเสียน้ำมูลค่ากว่า 20 เท่าของมหาสมุทรโลกในประวัติศาสตร์ของระบบซึ่งคาดว่ามีอายุระหว่าง 5.4 ถึง 9.8 พันล้านปี กล่าวอีกนัยหนึ่งดาวเคราะห์ชั้นในเหล่านี้น่าจะเป็นกระดูกแห้งและปลอดเชื้อแน่นอนที่สุด
อย่างไรก็ตามการค้นพบที่เหมือนกันเหล่านี้ยังชี้ให้เห็นว่าดาวเคราะห์ชั้นนอกของระบบสูญเสียน้ำน้อยลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเวลาผ่านไปซึ่งอาจหมายความว่าพวกเขายังคงมีจำนวนมากบนพื้นผิวของมัน ซึ่งรวมถึงดาวเคราะห์ทั้งสามที่อยู่ภายในเขตเอื้ออาศัยของดาว - TRAPPIST-1e, f และ g - ซึ่งบ่งชี้ว่าดาวเคราะห์เหล่านี้อาจอาศัยอยู่ได้หลังจากทั้งหมด
การค้นพบนี้หนุนโดยการสูญเสียน้ำที่คำนวณได้และอัตราการปลดปล่อยน้ำทางธรณีฟิสิกส์ซึ่งสนับสนุนแนวคิดที่ว่าดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่กว่าและชั้นนอกสุดกักเก็บน้ำไว้ตลอดเวลา การค้นพบเหล่านี้มีความสำคัญมากโดยที่พวกเขาแสดงให้เห็นว่าการหลบหนีในชั้นบรรยากาศและวิวัฒนาการนั้นเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับดาวเคราะห์ของระบบ TRAPPIST-1
การค้นพบนี้ยังให้กำลังใจตั้งแต่การศึกษาก่อนหน้านี้ซึ่งถือว่าการสูญเสียชั้นบรรยากาศในระบบนี้เป็นภาพที่ค่อนข้างน่ากลัว สิ่งเหล่านี้รวมถึงสิ่งที่บ่งชี้ว่าประสบการณ์ TRAPPIST-1 มีแสงจ้ามากเกินไปซึ่งแม้แต่ดาวแคระแดงที่สงบนิ่งก็อาจส่งผลต่อการแผ่รังสีที่รุนแรงเมื่อเวลาผ่านไปและระยะห่างระหว่าง TRAPPIST-1 กับดาวเคราะห์ที่เกี่ยวข้องนั้นหมายถึงว่าลมสุริยะจะถูก บรรยากาศของพวกเขา
ในคำอื่น ๆ การศึกษาเหล่านี้ทำให้เกิดความสงสัยว่าดาวที่โคจรรอบดาวฤกษ์ประเภท M (ดาวแคระแดง) นั้นสามารถรักษาชั้นบรรยากาศไว้ได้ตลอดเวลาหรือไม่แม้ว่าพวกเขาจะมีชั้นบรรยากาศคล้ายโลกและสนามแม่เหล็กก็ตาม เช่นเดียวกับดาวอังคารงานวิจัยนี้ชี้ให้เห็นว่าการลอกชั้นบรรยากาศที่เกิดจากลมสุริยะนั้นย่อมทำให้พื้นผิวของพวกมันเย็นลงผึ่งให้แห้งและไร้ชีวิต
กล่าวโดยย่อนี่เป็นหนึ่งในข่าวดีสองสามชิ้นที่เราได้รับเนื่องจากมีดาวเคราะห์เจ็ดดวงในระบบ TRAPPIST-1 (และมีดาวเคราะห์สามดวงที่น่าอยู่อาศัย) ได้ประกาศเป็นครั้งแรก นอกจากนี้ยังเป็นข้อบ่งชี้ในเชิงบวกเกี่ยวกับความเป็นอยู่ของระบบดาวแคระแดง ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบที่น่าประทับใจหลายแห่งเกิดขึ้นรอบดาวแคระแดงนั่นคือ Proxima b, LHS 1140b, Gliese 581g, Gliese 625b และ Gliese 682c
เมื่อพิจารณาจำนวนดาวเคราะห์หินที่ตรวจพบการโคจรของดาวประเภทนี้และความจริงที่ว่าพวกมันเป็นเรื่องธรรมดาที่สุดในจักรวาล (คิดเป็น 70% ของดาวฤกษ์ในทางช้างเผือก) โดยรู้ว่าพวกเขาสามารถรองรับดาวเคราะห์ที่อยู่อาศัยได้ ยินดีต้อนรับอย่างแน่นอน! แต่แน่นอน Bourrier และเพื่อนร่วมงานของเขาเน้นว่าการศึกษายังไม่ได้ข้อสรุปและจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อตรวจสอบว่ามีดาวเคราะห์ TRAPPIST-1 ใดหรือไม่
ดังที่ Bourieer ระบุว่าสิ่งนี้น่าจะเกี่ยวข้องกับกล้องรุ่นต่อไปมากที่สุด:
“ ในขณะที่ผลการวิจัยของเราแนะนำว่าดาวเคราะห์ชั้นนอกเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดในการค้นหาน้ำด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ที่กำลังจะมาถึงพวกเขายังเน้นถึงความจำเป็นในการศึกษาเชิงทฤษฎีและการสังเกตการณ์เสริมในทุกช่วงคลื่นเพื่อกำหนดลักษณะของดาวเคราะห์ TRAPPIST-1 และ ศักยภาพในการอยู่อาศัย”
ดาวเคราะห์หินรอบดาวฤกษ์ที่พบมากที่สุดมีศักยภาพในการกักเก็บน้ำและดาวเคราะห์ที่มีศักยภาพ 1 พันล้านดวงในกาแล็กซี่ทางช้างเผือกเพียงอย่างเดียว สิ่งหนึ่งที่แน่นอนคือกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์กำลังจะจับมือกันแล้วเมื่อมันถูกนำไปใช้ในเดือนตุลาคมปี 2018!
และให้แน่ใจว่าได้ตรวจสอบภาพเคลื่อนไหวของระบบ TRAPPIST-1 นี้ด้วยความอนุเคราะห์จาก L. Calçadaและ ESO:
