Hyppig afbrænding på TRAPPIST-1 – uegnet til beboelse?

Data fra K2-missionen afslører stærk stjernemagnetisme i TRAPPIST-1-systemet, der er vært for tre potentielt beboelige planeter, tyder på, at disse planeter kunne være et mindre venligt sted for liv.

TRAPPIST-1 er en nærliggende kølig rød dværgstjerne kaldet en M-dværg, kun 39 parsec væk fra solen. Stjernen skabte for nylig overskrifter med opdagelsen af ​​sit komplekse system af syv planeter, hvoraf tre kredser i værtsstjernens beboelige zone. Systemets laveste aldersestimat, omkring 500 millioner år, gør dannelsen af ​​grundlæggende liv mulig - den ældste livsform kendt på Jorden går tilbage til ~4 milliarder år, da solen selv kun var omkring 500 millioner år gammel.

Forskere fra Konkoly Observatory af MTA CSFK (Budapest, Ungarn), ledet af astronomen Krisztián Vida, studerede de omfattende rå fotometriske data fra TRAPPIST-1, opnået under Kepler-rumteleskopets K2-mission. Lyskurven viser flere energiske udbrud i løbet af de 80 dage lange observationer. Disse begivenheder er resultatet af stjernemagnetisme, når magnetiske fluxreb igen forbindes i stjerneatmosfæren, resulterer i pludselig frigivelse af energi, der kan observeres som lysere stjernen. Disse kan hovedsageligt observeres i højenergiregimer - røntgen eller UV - men de stærkeste kan også detekteres i hvidt lys.

Energifordelingen af ​​de 42 observerede udbrud viser, at TRAPPIST-1 tilhører den mere aktive gruppe af M-dværge. Det kraftigste udbrud udsendte energi på omkring 10 ³³ erger i hvidt lys, som er i størrelsesordenen den største udbrænding nogensinde observeret på solen, den såkaldte `Carrington-begivenhed' i 1859, der forårsagede nordlys i de tropiske områder og satte telegraflinjer i brand. Planeterne i TRAPPIST-1 systemet, imidlertid, kredser meget tættere på deres værtsstjerne (mellem 0,01-0,06 AU) end Jorden, så de er meget mere påvirket af disse energiske begivenheder.

Vida og hans forfattere vurderede de mulige virkninger af den stærkeste opblussen, der blev fundet på TRAPPIST-1, på de kredsende exoplaneter, bygger på det nylige arbejde af Olivia Venot (Leuvens katolske universitet), der modellerede virkningerne af flares på planetariske atmosfærer. Gruppen konkluderede, at en sådan begivenhed irreversibelt ville ændre de planetariske atmosfærer, og, da udbruddene sker ret ofte, atmosfæren ville aldrig nå en stabil tilstand.

En stærk nok planetarisk magnetosfære kunne stadig beskytte atmosfæren mod de skadelige virkninger, men teoretiske beregninger tyder på, at planeter, der ligner dem i TRAPPIST-1-systemet, ville have brug for urealistisk stærke magnetiske felter i størrelsesordenen 10-100 Gauss (Jordens magnetfelt er omkring 0,5 G). Disse resultater tyder på, at TRAPPIST-1-systemet kunne være mindre egnet til værtsliv.