Hubble giver de første hints om muligt vandindhold i TRAPPIST-1 planeter

Et internationalt hold af astronomer brugte NASA/ESA Hubble-rumteleskopet til at vurdere, om der kunne være vand på de syv jordstore planeter, der kredser om den nærliggende dværgstjerne TRAPPIST-1. Resultaterne tyder på, at systemets ydre planeter stadig kan rumme betydelige mængder vand. Dette inkluderer de tre planeter inden for stjernens beboelige zone, lægger yderligere vægt på muligheden for, at de faktisk kan være beboelige.

Den 22. februar 2017 annoncerede astronomer opdagelsen af ​​syv planeter på størrelse med Jorden, der kredser om den ultrakolde dværgstjerne TRAPPIST-1, 40 lysår væk. Dette gør TRAPPIST-1 til det planetsystem med det største antal planeter på størrelse med Jorden, der er opdaget hidtil.

Opfølgning på opdagelsen, et internationalt hold af videnskabsmænd ledet af den schweiziske astronom Vincent Bourrier fra Observatoire de l'Université de Genève, brugte Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) på NASA/ESA Hubble Space Telescope til at studere mængden af ​​ultraviolet stråling modtaget af systemets individuelle planeter. "Ultraviolet stråling er en vigtig faktor i den atmosfæriske udvikling af planeter, " forklarer Bourrier. "Som i vores egen atmosfære, hvor ultraviolet sollys bryder molekyler fra hinanden, ultraviolet stjernelys kan bryde vanddamp i atmosfæren på exoplaneter til brint og ilt."

Mens ultraviolet stråling med lavere energi bryder vandmolekyler - en proces kaldet fotodissociation - opvarmer ultraviolette stråler med mere energi (XUV-stråling) og røntgenstråler den øvre atmosfære af en planet, som tillader produkterne fra fotodissociation, brint og ilt, at undslippe.

Da det er meget let, brintgas kan undslippe exoplaneternes atmosfære og detekteres omkring exoplaneterne med Hubble, fungerer som en mulig indikator for atmosfærisk vanddamp. Den observerede mængde ultraviolet stråling udsendt af TRAPPIST-1 tyder faktisk på, at planeterne kunne have mistet gigantiske mængder vand i løbet af deres historie.

Dette gælder især for de to inderste planeter i systemet, TRAPPIST-1b og TRAPPIST-1c, som modtager den største mængde ultraviolet energi. "Vores resultater indikerer, at atmosfærisk flugt kan spille en vigtig rolle i udviklingen af ​​disse planeter, " opsummerer Julien de Wit, fra MIT, USA, medforfatter til undersøgelsen.

De indre planeter kunne have mistet mere end 20 jordhave-værdi af vand i løbet af de sidste otte milliarder år. Imidlertid, systemets ydre planeter - inklusive planeterne e, f og g, som er i den beboelige zone - burde have mistet meget mindre vand, tyder på, at de kunne have bevaret nogle på deres overflader. De beregnede vandtabsrater samt geofysiske vandudledningshastigheder favoriserer også ideen om, at de yderste, mere massive planeter bevarer deres vand. Imidlertid, med de aktuelt tilgængelige data og teleskoper kan der ikke drages nogen endelig konklusion om vandindholdet i de planeter, der kredser om TRAPPIST-1.

"Mens vores resultater tyder på, at de ydre planeter er de bedste kandidater til at søge efter vand med det kommende James Webb-rumteleskop, de fremhæver også behovet for teoretiske undersøgelser og komplementære observationer ved alle bølgelængder for at bestemme naturen af ​​TRAPPIST-1 planeterne og deres potentielle beboelighed, " slutter Bourrier.