TRAPPIST-1 старше, чем Солнечная система

Если мы хотим знать больше о том, может ли существовать жизнь на планетах за пределами Солнечной системы, важно знать возраст их звёзды. Молодые звёзды часто выбрасывают высокоэнергетическое излучение, которое может пагубно сказаться на поверхности планет. Если планеты образуются вновь, их орбиты могут быть нестабильными. С другой стороны, планеты, вращающиеся вокруг старых звёзд, подвергаются разрушительному воздействию звёздной радиации в течение длительного периода времени.

Согласно результатам нового исследования, возраст одной из самых загадочных планетарных систем — TRAPPIST-1 — оценивается в пределах от 5,4 до 9,8 миллиардов лет. Это почти в два раза старше Солнечной системы, которая образовалась около 4,5 миллиардов лет назад. Учёные предполагают, что три из семи землеподобных планет системы TRAPPIST-1 находятся в обитаемой зоне и могут содержать жидкую воду, следовательно на них вполне вероятно зарождение жизни. Возможно, что вода есть на каждой из семи планет, однако подтверждение этой информации станет возможным только после дальнейших наблюдений.

На момент открытия планетарной системы учёные считали, что возраст TRAPPIST-1 составляет не менее 500 миллионов лет. Теоретически, звезда TRAPPIST-1 с массой всего лишь восемь процентов от массы Солнца может быть такой же старой, как и Вселенная.

© NASA/JPL-Caltech

Иллюстрация того, как может выглядеть планетарная система TRAPPIST-1 с расположенной справа планетой TRAPPIST-1f

Пока не ясно, как возраст системы TRAPPIST-1 мог отразиться на состоянии планет. С одной стороны, старые звёзды генерируют меньше вспышек, чем более молодые звёзды, а сама звезда является относительно спокойной по сравнению с другими карликовыми звёздами. С другой стороны, планеты находятся настолько близко к звезде, что миллиарды лет высокоэнергетического излучения могли бы «выпарить» атмосферу и большое количество воды. На самом деле, эквивалент земного океана мог испариться с поверхности каждой планеты системы TRAPPIST-1, кроме двух самых удалённых — TRAPPIST-1g и TRAPPIST-1h. В Солнечной системе Марс служит отличным примером планеты, на поверхности которой в прошлом, вероятно, находилась жидкая вода, испарившаяся в результате солнечной радиации на протяжении миллиардов лет.

Однако большой возраст не обязательно означает, что атмосфера планет была разрушена. Учитывая меньшую плотность планет системы TRAPPIST-1 в сравнении с Землей, не исключено, что крупные водохранилища летучих молекул могли привести к образованию плотных атмосфер, выступающих для защиты поверхности планет от вредных излучений. Впрочем, это могло привести к неприятным последствиям в виде «парникового эффекта» — процесса, в котором атмосфера становится настолько плотной, что поверхность планеты перегревается — как на Венере.

© NASA/JPL-Caltech

Иллюстрация планетарной системы TRAPPIST-1

«Если на этих планетах есть жизнь, я бы предположил, что она должна быть достаточно выносливой, чтобы пережить потенциально катастрофические сценарии на протяжении миллиардов лет», — заявил Адам Бёргассер, астроном из университета Калифорнии в Сан-Диего и ведущий автор исследования.

К счастью, температура и яркость таких звёзд с низкой массой, как TRAPPIST-1, остаются относительно неизменными в течение триллионов лет. При этом период жизни таких звёзд гораздо больше возраста Вселенной — 13,7 миллиарда лет. «Более массивные звёзды быстро расходуют топливо, сияя на протяжении миллионов лет и взрываясь как сверхновые. Но TRAPPIST-1 сравнима с медленно горящей свечей, которая будет светить примерно в 900 раз дольше, чем нынешний возраст Вселенной», — подчеркивает Эрик Мамаджек, учёный из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене и второй автор исследования.

© NASA/JPL-Caltech

Сравнение размеров Солнца и звезды TRAPPIST-1

Среди подсказок, которые использовали авторы нового исследования для подсчёта возраста планетарной системы TRAPPIST-1, указываются скорость движения звезды по своей орбите вокруг Млечного Пути, химический состав атмосферы и количество вспышек за время наблюдений. Все эти переменные указывают на звезду, которая существенно старше, чем Солнце.