TRAPPIST-1 d is terug in het nieuws: de laatste observaties van de James Webb ruimtetelescoop geven aan dat deze rotsachtige wereld geen tekenen vertoont van een gasomhulsel dat vergelijkbaar is met dat van de LandDe ontdekking, gepubliceerd in The Astrophysical Journal, vermindert de kans dat deze kandidaat in de gematigde zone het behoud van vloeibaar water aan de oppervlakte.
Ver van een stille oase wijzen de gegevens op een planeet die is blootgesteld aan intense straling reeds duidelijke thermische veranderingen, een gevolg van het feit dat ze heel dicht bij een planeet draaien rode dwerg bijzonder actief. Hiermee herijken astronomen de zoektocht naar stabiele atmosferen in vergelijkbare systemen.
Wat ontdekte James Webb op TRAPPIST-1?
Met zijn nabij-infraroodspectrograaf NIR-specificatie, James Webb analyseerde het licht tijdens de transits van de planeet en niet gedetecteerd aanwijzingen voor sleutelmoleculen zoals water (H₂O), methaan (CH₄) of kooldioxide (CO₂). Het ontbreken van deze signalen geeft aan dat, indien er een atmosfeer bestaat, deze te ijl of moeilijk te detecteren zou zijn met de huidige technieken.
Het team onder leiding van Caroline Piaulet-Ghorayeb (Universiteit van Chicago en IREx, Universiteit van Montreal) roept verschillende scenario's op: een atmosfeer heel goed vergelijkbaar met die van Mars, een deksel van hoge wolken en ondoorzichtig zoals Venus, die de tekens zou verbergen, of gewoon een wereld luchtloos blootgesteld aan de ruimte. In ieder geval staat de planeet niet op de lijst van mogelijke aardse "tweelingen".
Volgens medeauteurs zoals Björn Benneke, het werk vertegenwoordigt een vooruitgang in precisie bij het bestuderen van atmosferen van kleine en koude werelden met een ongekend detailniveau. De methodologie en kwaliteit van de data maken een diepgaandere en nauwkeurigere analyse van andere planeten in het systeem mogelijk.
Een compact systeem onder een actieve ster
Het systeem TRAPPIST-1 het gaat over 40 lichtjaar, in het sterrenbeeld van Waterman, en huizen zeven rotsachtige planeten van vergelijkbare grootte als die van de aarde. Ze draaien allemaal rond een ultrakoele rode dwerg die, ondanks zijn kleinere formaat, zeer actief is.
TRAPPIST-1 d is derde planeet van de ster en bevindt zich nabij de rand van de bewoonbare zoneZijn baan is zo dichtbij dat hij zich op slechts één afstand van de aarde bevindt. 2% van de afstand aarde-zon en voltooit een “jaar” in ongeveer vier dagen op aarde, waardoor het aan een continu energiebombardement wordt blootgesteld.
Eerdere observaties hebben al dichte atmosferen op de dichtstbijzijnde werelden, zoals TRAPPIST-1 bSinds de ontdekking in 2017 is dit compacte systeem een ideaal laboratorium geworden om te onderzoeken hoe goed het bestand is tegen de planetaire atmosferen in extreme omgevingen.
Waarom is het zo moeilijk om een atmosfeer te behouden?
De rode dwergen ze zenden vaak uit vlammen en hoge-energiestraling die in staat is tot eroderen De atmosfeer van nabijgelegen planeten wordt langzaam uitgehold. Op compacte, zwaar bestraalde planeten kan het gasverlies groter zijn dan de aanvoer, waardoor kale oppervlakken ontstaan.
Wanneer er geen is gasvormige omhulling die de temperatuur dempt en de bestraling, het terrein lijdt onder extreme temperaturen en zeer vijandige omstandigheden. Dit maakt het bestaan van vloeibaar water stabiel in TRAPPIST-1 d is extreem moeilijk.
Het is belangrijk om te benadrukken dat het ‘niet detecteren’ van signalen niet betekent dat de planeet volledig verstoken is van atmosfeer: een atmosfeer ultradun of zeer hoge wolken zouden onder de detectiedrempel verborgen kunnen blijven. Met de huidige metingen is de aanwezigheid van een de atmosfeer van de aarde Dat is zeer onwaarschijnlijk.
De blik verschuift naar de buitenste planeten
Onderzoekers richten hun inspanningen nu op TRAPPIST-1 e, f, g en hdie verder weg zijn van de uitbarstingen van hun ster en betere mogelijkheden bieden voor atmosfeer behoudenDe grootste uitdaging is technisch: het meest frío en het kleinste signaal maakt detectie moeilijk, zelfs met de James Webb.
Zoals aangegeven Ryan MacDonald (Universiteit van St Andrews), de casus van TRAPPIST-1 d benadrukt de singulariteit van de aarde, maar de buitenste planeten van het systeem zouden nog steeds verrassen met sporen van gassen of water. Onze komende observatiecampagnes zullen helpen bij het verfijnen van modellen en het prioriteren van doelen.
Omdat rode dwergen de meest voorkomende sterren In het sterrenstelsel zou het bevestigen van het bestaan van stabiele atmosferen op een van deze werelden enorme gevolgen hebben voor de bewoonbaarheid in onze kosmische omgeving. Als ze hier een atmosfeer kunnen handhaven, zouden ze dat op veel andere plaatsen ook kunnen.
De conclusies over TRAPPIST-1 d herdefinieer de zoekkaart: hoewel het waarschijnlijk een planeet aangeeft onherbergzaambiedt cruciale informatie over hoe verliezen of de atmosferen verborgen zijn en waar toekomstig onderzoek zich moet concentreren om tekenen van leven te detecteren.
