Dva stjenovita planeta u sustavu TRAPPIST-1, mase usporedive sa Zemljom, danju se zagrijavaju do više od 200 °C, dok im se noćna strana spušta ispod -200 °C. Upravo taj raspon, izmjeren neprekidnim promatranjima svemirskog teleskopa James Webb, upućuje na to da TRAPPIST-1b i TRAPPIST-1c nemaju gustu atmosferu koja bi mogla prenositi toplinu između osvijetljene i tamne strane.
Međunarodni tim u kojem su sudjelovali istraživači sa Sveučilišta u Bernu i Sveučilišta u Ženevi time je prvi put izradio klimatsku kartu stjenovitih egzoplaneta veličine bliske Zemlji.
Šezdeset sati neprekidnog promatranja
Sustav TRAPPIST-1 već deset godina zauzima posebno mjesto u istraživanju planeta oko crvenih patuljaka. Oko te zvijezde kruži sedam planeta, a najmanje tri nalaze se u nastanjivoj zoni, na udaljenosti na kojoj bi na površini mogla postojati tekuća voda.
Ovoga puta promatrana su dva najunutarnja planeta, TRAPPIST-1b i TRAPPIST-1c, koji su ujedno i najizloženiji utjecaju svoje zvijezde. James Webb bilježio ih je u infracrvenom području neprekidno tijekom pune orbite, ukupno 60 sati. Takav niz mjerenja omogućio je istraživačima da vrlo precizno odrede temperature na dnevnoj i noćnoj strani oba planeta.
Na planetu TRAPPIST-1b dnevna strana prelazi 200 °C, dok se noćna spušta ispod -200 °C. Na TRAPPIST-1c dnevna strana doseže gotovo 100 °C, a noćna je također hladnija od -200 °C. Razlika između dvije hemisfere kod oba planeta prelazi 500 °C.
Za istraživače je to ključan trag jer gusta atmosfera na takvim planetima obično ublažava temperaturne krajnosti. Kad toplina nema mehanizam kojim bi se prenosila s trajno osvijetljene strane na trajno tamnu, kontrast ostaje izrazito velik.
Crveni patuljci nisu mirno okruženje
Crveni patuljci manji su i hladniji od Sunca, ali čine više od 75 posto zvijezda u našoj galaksiji. Astronomi već godinama znaju da su mali, Zemlji slični planeti oko takvih zvijezda česti, pa je pitanje njihovih uvjeta na površini postalo jedno od glavnih u istraživanju nastanjivosti.
Problem je u tome što takve zvijezde često nisu blago okruženje. Vrlo su aktivne i svoje planete izlažu snažnom ultraljubičastom zračenju i toku energetskih čestica. Takvi uvjeti mogu s vremenom ogoliti atmosferu planeta.
Uz to, planeti u nastanjivoj zoni crvenog patuljka obično kruže vrlo blizu zvijezde. Zbog plimnih sila njihova se vrtnja sinkronizira s orbitalnim periodom, pa ista strana stalno gleda prema zvijezdi, a druga ostaje u trajnoj noći. To je sličan odnos kakav Mjesec ima prema Zemlji.
Upravo zato potraga za atmosferom na takvim planetima ima posebnu težinu. Kad atmosfera postoji, ona prenosi energiju između dvije strane i smanjuje razliku u temperaturi. U slučaju TRAPPIST-1b i TRAPPIST-1c mjerenja upućuju na suprotan scenarij.
Sljedeći na redu je TRAPPIST-1e
Zaključak za dva unutarnja planeta podupire hipotezu da snažno zračenje i energetski izboji crvenih patuljaka bitno utječu na razvoj planeta oko takvih zvijezda. Ako su TRAPPIST-1b i TRAPPIST-1c u ranoj fazi i imali atmosferu, ona je prema ovim rezultatima u međuvremenu uklonjena.
To, međutim, ne znači da su svi planeti u istom sustavu nužno završili jednako. James Webb sada promatra TRAPPIST-1e, planet koji se nalazi u nastanjivoj zoni zvijezde, gdje bi na površini mogli postojati uvjeti za tekuću vodu.
Teorijski modeli upućuju na to da udaljeniji planeti u sustavu ipak mogu zadržati atmosferu iako su je unutarnji izgubili. Istraživači to uspoređuju s unutarnjim dijelom Sunčeva sustava, gdje Merkur nema atmosferu, dok su je Venera i Zemlja uspjele zadržati. Rezultati za TRAPPIST-1e trebali bi pokazati vrijedi li sličan obrazac i u ovom sustavu.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
