На планетах TRAPPIST-1 виявилося занадто багато води

У розташованій в 40 світлових роках від нас зірки TRAPPIST-1 обертається система з семи землеподібних планет. Три з них знаходяться в межах «населеної зони», де досить тепло для існування рідкої води і, можливо, життя. Не так давно виявили, що вода на них дійсно є: не дивно, що до зірки прикута пильна увага і публіки, і науковців.

Однак нова робота астрофізика з університету Арізони державного університету Кайману Унтерборна (Cayman Unterborn) і його колег знижує шанси системи на населеність. У статті, опублікованій в журналі Nature Astronomy, вчені констатують: води на планетах TRAPPIST-1 навіть занадто багато для життя.

Червоний карлик TRAPPIST-1 тьмяніше Сонця, але орбіти трьох потенційно населених планет – e, f і g – знаходяться до нього ближче орбіти Меркурія, роблячи повний оборот всього за кілька днів. Розміри їх схожі із земними, проте важать вони набагато менше: всього від 24 до 57 відсотків маси нашої планети. Вони занадто легкі, щоб бути кам’янистими, як Земля або Марс, і надмірно малі, щоб утримувати досить потужну атмосферу, яка могла б пояснити їх низьку щільність.

Астрономи вважають, що низька щільність TRAPPIST-1 e, f і g пов’язана з великими кількостями води. Унтерборн і його команда спробували більш точно оцінити її обсяги. Вчені розробили власні алгоритми для аналізу різних характеристик зірки, її планетної системи і окремих планет. Розрахунки показали, що дві внутрішні планети (b і c) повинні містити 15 і менше відсотків води, а дві зовнішні (f і g) – понад 50 відсотків.

Це вражає уяву: для порівняння, в масі Землі на воду доводиться 0,02 відсотка, і ми називаємо її Блакитною планетою. Більш того, такі кількості води аж ніяк не корисні для появи життя. Вода – лише найважливіший розчинник, середовище, в якому протікають необхідні хімічні реакції, але в ній повинні бути присутніми самі учасники цих процесів, органічні і мінеральні речовини. Неясно, чи достатньо їх на планетах, схожих на велетенські акваріуми.

Передісторія планетної системи, змодельована Кайманом Унтерборном, теж не сприяє життю. Як і інші зірки такого типу, в перший час після утворення TRAPPIST-1 (і її планет) вона була набагато яскравіше. Однак її яскравість швидко падала, а з нею зменшувалася і межа льоду – відстань, починаючи з якої тепла вже недостатньо і рідка вода на землеподібній планеті неминуче замерзає в лід.

Але при цьому і самі планети все ближче підходили до зірки. Показано, що вони утворилися в більш віддалених областях і поступово мігрували до центру. Сьогодні система стала приблизно вдвічі компактніше, ніж на початку свого існування, – і зближення триває.