Mere til livet end den beboelige zone

To separate forskerteam har identificeret store udfordringer for livets udvikling i det, der for nylig er blevet et af de mest berømte exoplanetsystemer, TRAPPIST-1.

Holdene, begge ledet af forskere ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) i Cambridge, Masse., sige stjernens adfærd i TRAPPIST-1-systemet gør det meget mindre sandsynligt end generelt antaget, at planeter der kunne støtte livet.

TRAPPIST-1 stjerne, en rød dværg, er meget svagere og mindre massiv end Solen. Det snurrer hurtigt og genererer energiske blusser af ultraviolet (UV) stråling.

Det første hold, et par CfA -teoretikere, overvejet mange faktorer, der kunne påvirke forholdene på overflader af planeter, der kredser om røde dværge. For TRAPPIST-1-systemet så de på, hvordan temperaturen kunne have indflydelse på økologi og evolution, plus om ultraviolet stråling fra den centrale stjerne kan tære atmosfærer omkring de syv planeter, der omgiver den. Disse planeter er alle meget tættere på stjernen, end Jorden er til Solen, og tre af dem er placeret godt inden for den beboelige zone.

"Begrebet en beboelig zone er baseret på, at planeter befinder sig i kredsløb, hvor flydende vand kan eksistere, "sagde Manasvi Lingam, en Harvard -forsker, der ledede undersøgelsen. "Dette er kun en faktor, imidlertid, ved at afgøre, om en planet er gæstfri for livet. "

Lingam og hans medforfatter, Harvard -professor Avi Loeb, fandt ud af, at planeter i TRAPPIST-1-systemet ville blive ramt af UV-stråling med en intensitet, der er langt større end Jorden oplevede.

"På grund af angrebet af stjernens stråling, vores resultater tyder på, at atmosfæren på planeter i TRAPPIST-1-systemet stort set ville blive ødelagt, "sagde Loeb." Dette ville skade chancerne for, at der dannes liv eller vedvarer. "

Lingam og Loeb vurderer, at chancen for komplekst liv, der eksisterer på en af ​​de tre TRAPPIST-1-planeter i den beboelige zone, er mindre end 1% af det for liv, der eksisterer på Jorden.

I en separat undersøgelse, et andet forskerhold fra CfA og University of Massachusetts i Lowell fandt ud af, at stjernen i TRAPPIST-1 udgør en anden trussel mod livet på planeter, der omgiver den. Ligesom solen, den røde dværg i TRAPPIST-1 sender en strøm af partikler udad i rummet. Imidlertid, trykket fra vinden fra TRAPPIST-1s stjerne på dens planeter er 1, 000 til 100, 000 gange større end hvad solvinden udøver på Jorden.

Forfatterne hævder, at stjernens magnetfelt vil forbinde til magnetfelterne på alle planeter i kredsløb omkring det, tillader partikler fra stjernens vind at strømme direkte ind på planetens atmosfære. Hvis denne strøm af partikler er stærk nok, den kunne fjerne planetens atmosfære og måske fordampe den helt.

"Jordens magnetfelt virker som et skjold mod de potentielt skadelige virkninger af solvinden, "sagde Cecilia Garraffo fra CfA, der ledede den nye undersøgelse. "Hvis Jorden var meget tættere på Solen og udsat for angreb af partikler som TRAPPIST-1-stjernen leverer, vores planetariske skjold ville fejle ret hurtigt. "

Selvom disse to undersøgelser tyder på, at sandsynligheden for liv kan være lavere end tidligere antaget, det betyder ikke, at TRAPPIST-1-systemet eller andre med røde dværgstjerner er blottet for liv.

"Vi siger bestemt ikke, at folk skal opgive at søge efter liv omkring røde dværgstjerner, "sagde Garraffos medforfatter Jeremy Drake, også fra CfA. "Men vores arbejde og vores kollegers arbejde viser, at vi også bør målrette så mange stjerner som muligt, der mere ligner Solen."

Papiret af Lingam og Loeb blev offentliggjort i International Journal of Astrobiology og er tilgængelig online. Papiret af Garraffo et al. også tilgængelig online, er udgivet af The Astrofysiske journalbreve .