Unatoč godinama promatranja, teleskopi nisu otkrili nikakve tragove vode na planetima oko zvijezde TRAPPIST-1. Novo istraživanje sugerira da ti svjetovi možda nikada nisu ni imali vodu – jer uopće nisu uspjeli zadržati atmosferu. Ako je to točno, znanstvenici bi trebali preispitati kako biraju kandidate u potrazi za izvanzemaljskim životom.
TRAPPIST-1, crveni patuljak udaljen oko 40 svjetlosnih godina od Zemlje, već je godinama u središtu interesa astrobiologa i planetarnih znanstvenika. Sustav sadrži sedam poznatih planeta sličnih Zemlji, od kojih se neki nalaze unutar nastanjive zone, područja oko zvijezde u kojem temperature teoretski omogućuju postojanje tekuće vode na površini planeta.
No, unatoč intenzivnim promatranjima, teleskopi do sada nisu pronašli jasne dokaze o prisutnosti vode ili atmosfere na tim planetima. Jedna od hipoteza bila je da atmosfere zaklanjaju svjetlost potrebnu za spektralnu analizu, dok su drugi znanstvenici sugerirali da je voda možda jednostavno isparila u svemir tijekom razvoja planeta.
Istraživanje objavljeno u časopisu The Astrophysical Journal Letters donosi novu hipotezu o planetima oko TRAPPIST-1. Prema simulacijama tima znanstvenika iz SAD-a, uključujući NASA-u i nekoliko sveučilišta, tri unutarnja planeta tog sustava možda su od samog početka bili bez vode, ne zbog gubitka kroz vrijeme, već zato što nikada nisu imali atmosferu koja bi je zadržala.
Prema njihovim simulacijama, ti unutarnji planeti su vjerojatno nastali bez vode, unatoč tome što se nalaze u nastanjivoj zoni. Ključna pretpostavka istraživanja jest da u ranim fazama formiranja sustava možda nije bilo dovoljno plinova da zadrže vodu, pa je ona mogla ispariti tijekom nasilnih kolizija koje oblikuju planete.
Modeliranje nastanka planeta
Američki astrofizičar Howard Chen s Florida Techa vodio je tim koji je TRAPPIST-1 sustav analizirao ne kroz teleskope, već putem računalnih simulacija. Umjesto promatranja planeta u sadašnjem stanju, istraživači su rekonstruirali njihove rane faze nastanka, od tijela širine jednog kilometra do konačnih planeta sa svim slojevima.
U simulacije su uključili tri ključna mehanizma koji određuju hoće li planet zadržati atmosferu i vodu:
-
Prijenos tvari sudarima – dovođenje vode i plinova na planet tijekom sudara s drugim objektima.
-
Erozija atmosfere – gubitak dijela atmosfere uslijed jakih udarnih valova.
-
Razmjena između plašta i atmosfere – proces kroz koji unutrašnjost planeta i atmosfera međusobno izmjenjuju vodu i plinove.
Provedene su stotine simulacija koje su testirale različite početne uvjete: količinu raspoložive vode, gustoću planeta, građu sustava i profile sudara. U gotovo svim scenarijima, tri unutarnja planeta završila su bez značajne količine vode.
“Što god pokušali, nismo mogli dobiti vodu na tim planetima,” rekao je Chen.
Visokoenergetski sudari i gubitak atmosfere
Chen navodi da su kolizije u kompaktnim planetarnim sustavima, kakav je TRAPPIST-1, posebno nasilne i brze. To znači da umjesto da doprinesu izgradnji atmosfere, takvi sudari često uklanjaju postojeće plinove, uključujući i one potrebne za zadržavanje vode.
Bez atmosfere koja bi mogla zadržati paru, čak i ako je voda postojala u ranim fazama, najvjerojatnije je isparila u svemir. Drugim riječima, planeti možda nikada nisu imali stvarne uvjete za razvoj života.
Razumijevanje početnih uvjeta egzoplaneta, poput količine vode, zraka i ugljika, ključno je za predviđanje njihovog razvoja. Kada znanstvenici otkriju planet koji na površini izgleda kao da može podržavati život, Chenovi modeli mogu pomoći u procjeni unutarnjih uvjeta koji se ne mogu direktno promatrati.
Ovakvi teorijski alati pomažu NASA-i i drugim svemirskim agencijama da učinkovitije odluče koji su planeti prioriteti za daljnja istraživanja, a koji nisu vrijedni dodatnih resursa.
Ovaj znanstveni rad ne isključuje mogućnost života u TRAPPIST-1 sustavu, ali sugerira da se potraga treba fokusirati na planete koji su mogli zadržati plinove i vodu u ranim fazama nastanka. Teorijski modeli, u kombinaciji s opažanjima, mogli bi ubrzati potragu za životom izvan našeg Sunčevog sustava.
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.
