Ända sedan forskare bekräftade förekomsten av sju markplaneter som kretsar kring TRAPPIST-1 har detta system varit en samlingspunkt för astronomer. Med tanke på dess närhet till Jorden (bara 39,5 ljusår ljusår bort), och det faktum att tre av dess planeter kretsar inom stjärnans "Goldilocks Zone", har detta system varit en idealisk plats för att lära sig mer om den röda potentialen dvärg stjärnor system.
Detta är särskilt viktigt eftersom majoriteten av stjärnorna i vår galax är röda dvärgar (alias dvärgstjärnor av M-typ). Tyvärr har inte all forskning varit lugnande. Två senaste studier som utförts av två separata team från Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) indikerar till exempel att oddsen för att hitta liv i detta system är mindre troliga än man allmänt trodde.
Den första studien, med titeln "Fysiska begränsningar för sannolikheten för liv på exoplaneter", försökte ta itu med hur strålning och stellar vind skulle påverka alla planeter belägna inom TRAPPIST-1s bebodda zon. Mot detta syfte konstruerade studiens författare - professorerna Manasvi Lingam och Avi Loeb - en modell som beaktade hur vissa faktorer skulle påverka förhållandena på ytan på dessa planeter.
Denna modell tog hänsyn till hur planeterna avstånd från deras stjärna skulle påverka yttemperaturer och atmosfäriska förlust, och hur detta kan påverka förändringarna liv skulle behöva uppstå med tiden. Som Dr. Loeb berättade för Space Magazine via e-post:
”Vi övervägde erosionen i planets atmosfär på grund av den stilla vinden och temperaturen på ekologiska och evolutionära processer. Den bebodda zonen runt den svaga dvärgstjärnan TRAPPIST-1 är flera tiotals gånger närmare än för solen, följaktligen är trycket hos den stellarvinden flera storleksordningar högre än på jorden. Eftersom livet som vi känner till det kräver flytande vatten och flytande vatten kräver en atmosfär, är det mindre troligt att det finns liv runt TRAPPIST-1 än i solsystemet. ”
I huvudsak fann Dr. Lingam och Dr, Loeb att planeter i TRAPPIST-1-systemet skulle barragas av UV-strålning med en intensitet som är mycket större än den som upplevdes av jorden. Detta är en välkänd fara när det gäller röda dvärgstjärnor, som är variabla och instabila jämfört med vår egen sol. De drog slutsatsen att jämfört med jorden var chansen för komplexa liv som finns på planeter inom TRAPPIST-1s bebodda zon mindre än 1%.
"Vi visade att exoplaneter i jordstorlek i den beboeliga zonen runt M-dvärgarna visar mycket lägre möjligheter att vara bebobara relativt Jorden på grund av den högre infallande ultravioletta flödet och närmare avstånd till värdstjärnan," sade Loeb. ”Detta gäller de nyligen upptäckta exoplaneterna i närheten av solen, Proxima b (den närmaste stjärnan fyra ljusår bort) och TRAPPIST-1 (tio gånger längre), som vi finner att det är flera storleksordningar mindre än jorden. ”.
Den andra studien - "Den hotande miljön för TRAPPIST-1-planeterna", som nyligen publicerades i The Astrophysical Journal Letters - producerades av ett team från CfA och Lowell Center for Space Science and Technology vid University of Massachusetts. Ledd av Dr. Cecilia Garraffo från CfA, ansåg teamet ett annat potentiellt hot mot livet i detta system.
I huvudsak fann teamet att TRAPPIST-1, liksom vår sol, skickar strömmar av laddade partiklar utåt i rymden - det vill säga stjärnvinden. Inom solsystemet utövar denna kraft kraft på planeterna och kan påverka deras atmosfärer. Medan jordens atmosfär skyddas av sitt magnetfält, är planeter som Mars inte - varför den förlorade majoriteten av sin atmosfär till rymden under hundratals miljoner år.
Som forskarteamet fann, när det gäller TRAPPIST-1, utövar denna ström en kraft på sina planeter som är mellan 1 000 till 100 000 gånger större än vad jorden upplever från solvind. Dessutom hävdar de att TRAPPIST-1: s magnetfält troligtvis är anslutet till magnetfälten på planeterna som går runt den, vilket skulle göra det möjligt för partiklar från stjärnan att direkt flöda ut på planetens atmosfär.
Med andra ord, om TRAPPIST-1: s planeter har magnetfält, kommer de inte att ge dem något skydd. Så om flödet av laddade partiklar är tillräckligt starkt, kan det rensa bort dessa planets atmosfärer och därmed göra dem obeboeliga. Som Garraffo uttryckte det:
”Jordens magnetfält fungerar som en sköld mot solens vind potentiellt skadliga effekter. Om jorden var mycket närmare solen och utsattes för angreppet av partiklar som TRAPPIST-1-stjärnan levererar, skulle vår planetsköld misslyckas ganska snabbt. ”
Som ni kan föreställa er detta inte exakt goda nyheter för de som hoppades att TRAPPIST-1-systemet skulle ha det första beviset på liv bortom vårt solsystem. Mellan det faktum att dess planeter kretsar kring en stjärna som avger varierande grader av intensiv strålning, och närheten till dess sju planeter har till stjärnan själv, är inte sannolikheten för liv som dyker upp på någon planet inom den ”bebodda zonen”.
Resultaten av den andra studien är särskilt signifikanta mot bakgrund av andra nyligen genomförda studier. Tidigare har professor Loeb och ett team från University of Chicago båda behandlat möjligheten att TRAPPIST-1-systemets sju planeter - som är relativt nära varandra - är väl lämpade för litopanspermia. Kort sagt bestämde de att med tanke på deras närhet till varandra kunde bakterier överföras från en planet till nästa via asteroider.
Men om närheten till dessa planeter också innebär att de osannolikt kommer att behålla sina atmosfärer inför stjärnvinden, kan sannolikheten för litopanspermia vara en viktig punkt. Men innan någon tänker på att detta är dåliga nyheter så långt som jakten på livet går, är det viktigt att notera att den här studien inte utesluter möjligheten att leva upp i Allt röda dvärgstjärnsystem.
Som Dr. Jeremy Drake - en äldre astrofysiker från CfA och en av Garraffos medförfattare - antydde, betyder resultaten av deras studie helt enkelt att vi måste kasta ett brett nät när vi letar efter livet i universum. "Vi säger definitivt inte att folk ska ge upp att leta efter livet runt röda dvärgstjärnor," sade han. "Men vårt arbete och våra kollegas arbete visar att vi också bör rikta oss till så många stjärnor som möjligt som liknar solen."
Och som Dr. Loeb själv har antydt tidigare, är röda dvärgstjärnor fortfarande det mest statistiskt troliga stället att hitta bebobara världar:
"Genom att kartlägga universums livsmiljö under hela den kosmiska historien från födelsen av de första stjärnorna 30 miljoner år efter Big Bang till döden av de sista stjärnorna på 10 biljoner år, når man till slutsatsen att såvida inte livsmiljön kring stjärnor med låg massa är undertryckt finns det troligt att livet finns nära röda dvärgstjärnor som Proxima Centauri eller TRAPPIST-1 biljoner år från och med nu. ”
Om det finns en avhämtning från dessa studier, är det att existensen av liv i ett stjärnsystem inte bara kräver planeter som kretsar inom de omgivande bebyggda zonerna. Naturen hos själva stjärnorna och den roll som solvind och magnetfält spelar måste också beaktas, eftersom de kan betyda skillnaden mellan en livsbärande planet och en steril klippkula!
