Șapte planete de dimensiunea Pământului orbitează în jurul unei stele super-cool

O stea ultracool din apropiere adăpostește șapte planete de dimensiunea Pământului, trei cu orbite care le pot plasa într-o zonă locuibilă. Acest lucru face ca sistemul, în jurul unei stele numite TRAPPIST-1, să fie o țintă principală în căutarea semnelor de viață extraterestră. Descoperirea sa sugerează, de asemenea, că mai mulți veri ai Pământului ar putea fi acolo decât credeau astronomii.

„Este destul de uimitor că sistemul are atât de multe planete de dimensiunea Pământului”, spune Drake Deming, astronom la Universitatea din Maryland din College Park. Se pare că fiecare loc stabil unde ar putea fi o planetă există unul de dimensiunea Pământului. „Asta de bun augur pentru găsirea de planete locuibile”, spune el.

Michaël Gillon, un astrofizician la Universitatea din Liège din Belgia, și colegii săi au anunțat anul trecut că au găsit trei planete de dimensiunea Pământului în jurul TRAPPIST-1, o stea pitică ultracool numită anterior 2MASS J23062928−0502285 (SN: 28/05/16, str. 6). Steaua, de dimensiunea lui Jupiter și mult mai rece decât Soarele, se află la 39 de ani lumină de Pământ, în constelația Vărsător. Observațiile ulterioare cu telescoape de la sol și telescopul spațial Spitzer dezvăluie acum că a treia planetă este de fapt patru alte planete de dimensiunea Pământului, dintre care trei ar putea fi locuibile. Dacă acele planete au atmosfere asemănătoare Pământului, ele pot avea chiar și oceane de apă lichidă pe suprafața lor, raportează Gillon și colegii săi online, pe 22 februarie. Natură. Datele au dezvăluit, de asemenea, semne ale unei a șaptea planete exterioare din sistem.

Toate cele șapte planete au fost detectate urmărind modul în care steaua lor se estompează pe măsură ce planetele trec prin fața ei din punctul de vedere al Pământului. Calculele cantității de lumină stelară blocată de fiecare tranzit indică faptul că toate cele șapte au aproximativ aceeași rază ca Pământul. Aceste scăderi în lumina stelelor pot, de asemenea, să dezvăluie cât de repede orbitează planetele în jurul stelei: cea mai interioară face o călătorie dus-întors în 1,5 zile pământești, în timp ce celei din exterior îi ia aproximativ 20 de zile.

Povestea continuă sub prezentarea de diapozitive

Planeta Trappist 1b
SIMILAR, DAR DIFERIT Planetele care orbitează în jurul stelei TRAPPIST-1 sunt foarte asemănătoare în unele privințe și distincte în altele. Faceți clic pe această expunere de diapozitive pentru a descoperi specificațiile fiecărei planete, inclusiv cât timp durează orbitul stelei pitice, distanța de la stea (în unități astronomice) și raza și masa față de Pământ. JPL-Caltech/NASA
planeta Trappist-1c
SIMILAR, DAR DIFERIT Planetele care orbitează în jurul stelei TRAPPIST-1 sunt foarte asemănătoare în unele privințe și distincte în altele. Faceți clic pe această expunere de diapozitive pentru a descoperi specificațiile fiecărei planete, inclusiv cât timp durează orbitul stelei pitice, distanța de la stea (în unități astronomice) și raza și masa față de Pământ. JPL-Caltech/NASA
planeta Trappist-1d
SIMILAR, DAR DIFERIT Planetele care orbitează în jurul stelei TRAPPIST-1 sunt foarte asemănătoare în unele privințe și distincte în altele. Faceți clic pe această expunere de diapozitive pentru a descoperi specificațiile fiecărei planete, inclusiv cât timp durează orbitul stelei pitice, distanța de la stea (în unități astronomice) și raza și masa față de Pământ. JPL-Caltech/NASA
planeta Trappist-1e
SIMILAR, DAR DIFERIT Planetele care orbitează în jurul stelei TRAPPIST-1 sunt foarte asemănătoare în unele privințe și distincte în altele. Faceți clic pe această expunere de diapozitive pentru a descoperi specificațiile fiecărei planete, inclusiv cât timp durează orbitul stelei pitice, distanța de la stea (în unități astronomice) și raza și masa față de Pământ. JPL-Caltech/NASA
planeta Trappist-1f
SIMILAR, DAR DIFERIT Planetele care orbitează în jurul stelei TRAPPIST-1 sunt foarte asemănătoare în unele privințe și distincte în altele. Faceți clic pe această expunere de diapozitive pentru a descoperi specificațiile fiecărei planete, inclusiv cât timp durează orbitul stelei pitice, distanța de la stea (în unități astronomice) și raza și masa față de Pământ. JPL-Caltech/NASA
planeta Trappist-1g
SIMILAR, DAR DIFERIT Planetele care orbitează în jurul stelei TRAPPIST-1 sunt foarte asemănătoare în unele privințe și distincte în altele. Faceți clic pe această expunere de diapozitive pentru a descoperi specificațiile fiecărei planete, inclusiv cât timp durează orbitul stelei pitice, distanța de la stea (în unități astronomice) și raza și masa față de Pământ. JPL-Caltech/NASA
Planeta Trappist-1h
SIMILAR, DAR DIFERIT Planetele care orbitează în jurul stelei TRAPPIST-1 sunt foarte asemănătoare în unele privințe și distincte în altele. Faceți clic pe această expunere de diapozitive pentru a descoperi specificațiile fiecărei planete, inclusiv cât timp durează orbitul stelei pitice, distanța de la stea (în unități astronomice) și raza și masa față de Pământ. JPL-Caltech/NASA

Pentru a calcula masele planetelor, care variază de la aproximativ jumătate până la 1,5 ori mai mare decât cea a Pământului, cercetătorii au analizat modul în care cele șase planete interioare se trag una de cealaltă. Datele de masă și dimensiune împreună au permis apoi echipei să calculeze densitățile planetelor, sugerând că cele șase interioare sunt stâncoase.

Durata zilei fiecărei planete se poate sincroniza cu orbita sa stelară, astfel încât ziua celei mai interioare a planetei durează 1,5 zile pământești, iar ziua celei mai îndepărtate zile a planetei durează aproximativ 20 de zile pământești. Este ca și cum Pământul se rotește o dată la 365 de zile, nu în 24 de ore. O astfel de învârtire înseamnă că aceeași parte a unei planete se confruntă cu steaua de-a lungul orbitei planetei, dându-i o parte de zi și una de noapte. Astronomii s-au temut că acest lucru ar face planetele prea calde ziua și prea reci pe partea nopții pentru a fi locuibile. Dar dacă au atmosfere asemănătoare Pământului, TRAPPIST-1e, TRAPPIST-1f și TRAPPIST-1g ar fi suficient de calde peste tot pentru a avea apă lichidă, făcându-le coapte pentru viață. A șaptea planetă, TRAPPIST-1h, este probabil înghețată, spune Gillon, poate ca luna Europa a lui Jupiter.

VĂRII PĂMÂNTULUI Detectarea a șapte planete de dimensiunea Pământului care orbitează în jurul unei stele pitice ultrarece este exotică. Acest videoclip descrie unele dintre datele colectate pentru a face descoperirea și ceea ce dezvăluie analizele despre aceste lumi străine. JPL-Caltech/NASA

Găsirea acestor șapte planete sugerează că verii Pământului ar putea fi mai frecvente decât se aștepta. „Suntem în unghiul potrivit pentru a vedea acest sistem și planetele sale de dimensiunea Pământului”, spune Deming, care nu a fost implicat în studiu. „Pentru fiecare sistem pe care îl vedem, mai sunt zeci pe care nu le vedem.” Stele precum TRAPPIST-1 cu planete de dimensiunea Pământului nu sunt probabil rare, notează el. Dacă ar fi fost, ar fi fost nevoie de mult mai multe observații pentru a le găsi. Faptul că proiectul pilot al lui Gillon și al colegilor de a studia piticii ultracool au observat planete atât de repede indică faptul că ar putea fi norma ca aceste stele să adăpostească planete similare Pământului.

Studierea atmosferei unor astfel de planete ar putea dezvălui dacă acestea au viață, mai ales dacă sunt detectate gaze precum metanul și oxigenul. Ar putea fi posibilă studierea atmosferei planetelor cu telescopul spațial Hubble sau cu succesorul său, telescopul spațial James Webb, care urmează să fie lansat în 2018. Deming este însă precaut cu privire la cât de ușoare vor fi aceste studii atmosferice ale planetelor. Lumina stelare a piticilor ultracool poate varia, notează el. Există și efecte atmosferice ale stelelor pe care astronomii nu le înțeleg încă. Ambele ar putea îngreuna descifrarea ce gaze sunt în atmosferele planetelor.

Didier Queloz, coautor al studiului și astronom la Universitatea din Cambridge, este puțin mai optimist. „Nu avem idee cum arată aceste planete acum. Ele pot fi umede sau uscate. Pur și simplu nu știm”, spune el. „Dar pentru prima dată de când prima exoplanetă a fost descoperită acum 25 de ani, este posibil să putem răspunde la întrebarea despre viața dincolo de sistemul nostru solar.”