2017.04.04. - Flerek sokasága rontja a TRAPPIST-1 rendszer lakhatóságát

A TRAPPIST-1 rendszerében három földszerű bolygó kering a lakhatósági zónában, a Kepler-űrtávcső azonban erős csillagaktivitást észlelt rajta, így magyar kutatók szerint a bolygók kevéssé lehetnek alkalmasak az élet számára.

A TRAPPIST-1 egy közeli, hideg, M színképtípusú vörös törpecsillag, mindössze 39 fényévre tőlünk. Nemrégiben azért került az érdeklődés középpontjába, mert egy összetett, hét bolygóból álló rendszert találtak körülötte, amelyből három a lakhatósági zónában keringhet. Eme három bolygó felszíni hőmérséklete lehetővé teszi a folyékony víz jelenlétét a felszínükön. A felfedezést még érdekesebbé teszi, hogy a rendszer legkisebb becsült kora 500 millió év: ez alapján akár az is lehetséges, hogy megfelelő körülmények között egyszerű élet alakuljon ki rajtuk. Földünkön ugyanis a legrégebbi, életre utaló jel mintegy 4 milliárd évvel ezelőttről származik, amikor Nap maga is csak 500 millió éves volt.

Az MTA CSFK Csillagászati Intézet kutatói Vida Krisztián vezetésével a Kepler-űrtávcső K2 missziójából származó mintegy 80 napnyi adatot vizsgálták meg. A TRAPPIST-1 fénygörbéje számos kitörésre, vagyis flerre utaló kifényesedést mutatott ez idő alatt. Ezek az események a csillagok mágneses aktivitásának eredményei: a csillaglégkör mágneses erővonalainak átkötődése során nagy mennyiségű energia szabadul fel, amelyet így a csillag gyors felfényesedése kísér. A flereket főleg a nagy energiájú hullámhosszakon (röntgen, UV) lehet megfigyelni, azonban a legnagyobb energiájú események fehér fényben is láthatók.

Erőteljes fler a Napon, az SDO UV fényben készült felvételén. Hasonló flerek sokasága bombázhatja a TRAPPIST-1 bolygóit.
[NASA/SDO/AIA]

A TRAPPIST-1-en megfigyelt 42 kitörés energiaeloszlása arra utal, hogy a csillag az aktívabb M-törpék csoportjába tartozik. A legnagyobb megfigyelt kitörés mintegy 10³³ erg energiát bocsátott ki fehér fényben. Ez a Napon valaha megfigyelt legnagyobb kitörés, az 1859-es ún. Carrington-esemény nagyságrendjébe esik, amely a távíróhálózat széles körű megrongálódásával és a trópusokról is látható sarki fénnyel járt. A TRAPPIST-1 rendszer bolygóira azonban ezek a kitörések jóval nagyobb hatással vannak, mivel azok közelebb keringenek csillagukhoz, mint a Föld a Naphoz, mindössze század-huszadannyi távolságokban.

A legerősebb, három egyedi kitörésből álló összetett fler a Kepler méréseiből. Az eseményt megelőzte két kisebb, feltehetően ahhoz kapcsolódó fler (balra), illetve a lefutás közben is mintha látszódna még két apróbb felfénylés (jobbra).
[Vida és mtsai, 2017]

Vida és kutatótársai megvizsgálták, milyen hatással lehet a megfigyelt legerősebb kitörés a TRAPPIST-1 rendszer bolygóira. Ehhez Olivia Venot (Leuven Catholic University) és munkatársai friss eredményeit vették alapul, akik a flerek bolygóatmoszférákra való hatásait modellezték. A csillagászok arra jutottak, hogy a bolygók légköreit egy-egy ilyen esemény feltehetőleg visszafordíthatatlan módon megváltoztatja, és mivel a nagy energiájú kitörések elég gyakoriak, a bolygólégkörök sosem érnek el nyugalmi állapotot. Kellően erős mágneses tér ugyan megvédhetné a bolygót, de modellszámítások alapján a TRAPPIST-1 bolygóihoz hasonló égitesteknek lehetetlenül nagy, 10-100 gauss erősségű térre lenne szükségük (a Föld mágneses tere körülbelül 0,5 gauss nagyságrendű).

Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a TRAPPIST-1 bolygórendszere kevéssé alkalmas hely az élet fennmaradására.

Az eredményeket részletező szakcikk az Astrophysical Journal c. folyóiratban fog megjelenni.

Forrás:

• csillagaszat.hu 2017.04.03.