TRAPPIST-1 находится на расстоянии около 40 световых лет от нас и представляет собой систему из семи планет размером с Землю, вращающихся вокруг очень прохладной карликовой звезды. Обнаружение этих семи планет земных размеров вокруг одной звезды стало возможным благодаря камере IRAC на борту космического телескопа «Спитцер». Причем по крайней мере три из них находятся в так называемой обитаемой зоне звезды. По оценкам астрономов, звезде и ее планетной системе уже около восьми миллиардов лет, что почти вдвое превышает возраст нашей Солнечной системы.
Схематическое сравнение системы TRAPPIST-1 с внутренней Солнечной системой. © NASA / JPL-Caltech © NASA / JPL-Caltech
Для ученых, ищущих жизнь за пределами Солнечной системы, столь пожилой возраст означает и больше времени для химических процессов и эволюции, чем на Земле. С другой же стороны, все планеты находятся слишком близко к звезде (они, вероятно, даже вращаются таким образом, что всегда повернуты к звезде одной стороной). А это значит, что они получали бы более высокоэнергетическое излучение вследствие звездных ветров в течение миллиардов лет, что потенциально могло бы оказать негативное влияние на атмосферы самих планет.
Тем не менее, три планеты, вращающиеся в обитаемой зоне звезды, вполне могут иметь жидкую воду, если, конечно, они были сформированы с правильным составом и/или если вода впоследствии собралась на их поверхности. В нашей собственной Солнечной системе пояс Койпера представляет собой круговой диск, состоящий из комет и небольших объектов, который приблизительно простирается от Нептуна до расстояния в 50 астрономических единиц от Солнца (одна астрономическая единица соответствует среднему расстоянию между Солнцем и Землей). Современная наука считает, что именно кометы привнесли воду на Землю, когда она была молодой. Кометы в «поясе Койпера» системы TRAPPIST-1 - если таковые имеются - вполне могли бы быть способом доставки воды на все семь планет системы. А при правильных атмосферных условиях три планеты в обитаемой зоне как раз и могут иметь жидкую воду на своей поверхности.
Астроном CfA Лука Матра был членом команды, которая использовала обсерваторию ALMA для поиска в системе TRAPPIST-1 признаков «пояса экзокойпера» и новых данных о формировании ее планет. Ученые искали радиацию, испускаемую частицами пыли и газом окиси углерода, но обнаружить ее не смогли. Тем не менее, граничные величины оказались достаточно чувствительными, чтобы сделать некоторые важные выводы, которые были скомбинированы с консервативными оценками возраста и развития системы.
Астрофизики пришли к выводу, что система TRAPPIST-1, вероятно, сформировалась из планетарного диска, радиус которого был менее 40 астрономических единиц и масса которого составляла менее 20 масс Земли. При этом большинство частиц пыли из диска, скорее всего, переместились внутрь системы и были использованы для формирования семи планет.
Ученые используют свой собственный код моделирования, позволяющий оптимальное изучение архивных данных ALMA о ближайшей звезде Проксима Центавра и ее планетной системе. При этом были определены только верхние пределы выбросов пыли и газа, что указывает на то, что ее молодой диск имел меньше одной десятой массы, чем тот, из которого образовалась наша Солнечная система. Эти результаты оставляют без ответа вопрос о раннем переносе воды в этих системах, но побуждают исследователей применять свои методы к более молодым и более близким звездным системам, чтобы собрать больше сведений и усовершенствовать свои модели.
