Океаны лавы и вулканы сделали планеты TRAPPIST-1 непригодными для жизни

NASA/GSFC

Астрономы пришли к выводу, что четыре из семи землеподобных экзопланет в системе TRAPPIST-1 непригодны для жизни. Активность вулканов на их поверхности, вероятно, слишком велика, а верхний слой мантии расплавлен и представляет собой океан из магмы. Статья вышла в журнале Nature Astronomy.

В начале года ученые обнаружили четыре новые планеты в системе TRAPPIST-1. Ее главная звезда — ультрахолодный красный карлик с температурой 2550 кельвинов и массой около 0,08 массы Солнца. Вокруг него вращается семь землеподобных планет и по меньшей мере три из них находятся в обитаемой зоне — области пространства, где количества тепла от звезды достаточно для существования жидкой воды на поверхности. Тем не менее, ученые уже не раз подвергали пригодность небесных тел для жизни сомнению из-за активности звезды.

Авторы новой работы также заключили, что условия на четырех планетах системы TRAPPIST-1 могут быть неподходящими для зарождения организмов. Дело в том, что ультрахолодные карлики позднего спектрального класса М обладают мощным магнитным полем, индукция которого может достигать значения в несколько килогаусс. При этом протяженность зоны обитаемости вокруг таких звезд меньше, а это значит, что находящиеся в ней экзопланеты испытывают на себе сильное влияние переменного магнитного поля. Для сравнения, индукция основного магнитного поля Солнца, не считая области темных пятен или протуберанцев, достигает значения в 1 гаусс. Средняя мощность дипольного магнитного поля TRAPPIST-1 составляет примерно 600 гаусс. 

Исследователи построили модель, в которой планеты системы TRAPPIST-1 имеют несколько внутренних слоев с однородной проводимостью. Так как ученые мало знают об этих объектах сегодня, они предположили, что состав и электропроводность небесных тел должны быть такими же, как у Земли. Симуляция показала: ближние планеты будут испытывать сильное влияние переменного магнитного поля при условии, что магнитный диполь наклонен под углом 60 градусов относительно оси вращения звезды (изначальное допущение модели). Изменяющийся магнитный поток будет создавать вихревые токи, которые разогреют внутренние слои планет. 

В частности, мантия двух ближних планет, TRAPPIST-1b, -1c, в таких условиях должна была довольно быстро превратиться в океан магмы. Согласно расчетам, он может занимать всю поверхность и доходить до границы с ядром. На двух других объектах, TRAPPIST -1d и -1e, должна наблюдаться сильная вулканическая активность и выбросы углекислого газа (CO2). При этом TRAPPIST-1e находится в потенциальной зоне обитаемости. 

Условия на трех внешних планетах, TRAPPIST-1f, -1g, -1h, должны быть более благоприятны, из-за того, что они находятся дальше от главной звезды и меньше подвержены влиянию ее магнитного поля. Авторы работы обращают внимание, что изучение влияния магнитного поля звезд важно для оценки пригодности планетных систем для зарождения жизни. Вулканическая активность и выбросы углекислого газа, который может привести к возникновению парникового эффекта, как на Венере, играют заметную роль при формировании климата.

Ранее исследователи выяснили, что центральная звезда системы TRAPPIST-1 часто переживает мощные вспышки. Из-за этого атмосфера окружающих планет, скорее всего, нестабильна, что снижает пригодность планет для жизни. Подробнее о системе TRAPPIST-1 вы можете почитать в нашем материале

Кристина Уласович

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.