Если мы хотим узнать, возможна ли жизнь на планете вне нашей Солнечной системы, важно знать возраст этой планеты и ее ближайшей звезды. Молодые звезды часто выбрасывают высокоэнергетичную радиацию во время так называемых вспышек, которые могут обстреливать поверхность планеты. Если планеты только что сформировались, их орбиты могут быть нестабильны. С другой стороны, планеты, которые вращаются вокруг старых звезд, пережили поток молодых вспышек, но были подвержены разрушительному действию звездной радиации долгий период времени.
Визуализация системы TRAPPIST-1. © NASA
Ученым удалось довольно точно оценить возраст одной из самых интригующих планетных систем, обнаруженных на сегодняшний день, — TRAPPIST-1. Это система из семи миров размером с Землю, которые вращаются вокруг ультрахолодной карликовой звезды в 40 световых годах от нас.
Исследователи говорят, что звезда TRAPPIST-1 довольно стара: ей от 5,4 до 9,8 млрд лет. Это намного больше возраста нашей собственной Солнечной системы, которая сформировалась около 4,5 млрд лет назад. На момент открытия ученые считали, что системе TRAPPIST-1 всего 500 млн лет.
Семь планет TRAPPIST-1 были обнаружены ранее в этом году при использовании комбинации результатов наблюдений телескопа TRAPPIST, космического телескопа НАСА «Спитцер» и наземных телескопов. Три планеты системы TRAPPIST-1 находятся в обитаемой зоне звезды — на расстояния от звезды, при котором каменистая планета с атмосферой может иметь жидкую воду на поверхности. Все семь планет синхронно вращаются относительно своей звезды, и у каждой есть постоянные ночные и дневные стороны.
Пока неясно, что преклонный возраст означает для обитаемости планет. С одной стороны, старые звезды взрываются вспышками реже, чем молодые, и TRAPPIST-1 относительно тихая по сравнению с другими ультрахолодными карликовыми звездами. С другой стороны, так как планеты так близко к звезде, они миллиарды лет впитывали высокоэнергетичную радиацию, которая могла вскипятить атмосферы и огромные объемы воды. На самом деле, с каждой из планет TRAPPIST-1 мог испариться объем воды, эквивалентный земному океану. Исключение — две самые далекие от своей родительской звезды планеты — g и h. В нашей собственной солнечной системе Марс — пример планеты, которая, вероятно, потеряла большую часть жидкой воды на поверхности и атмосферу из-за высокоэнергетичной радиации Солнца.
Однако преклонный возраст не обязательно значит, что атмосфера планеты уничтожена. Учитывая, что планеты TRAPPIST-1 имеют более низкую плотность, чем Земля, возможно, что крупные резервуары легкоиспаряющихся молекул, таких как вода, могли образовать плотную атмосферу, которая защищала бы поверхность планеты от вредной радиации. Плотная атмосфера также поможет перераспределить тепло на темные стороны синхронно вращающихся относительно звезды планет, увеличивая потенциально обитаемую площадь. Но есть и негативные последствия плотной атмосферы. Она может стать такой плотной, что поверхность планеты перегреется, как это случилось с Венерой.
К счастью, звезды с низкой массой, такие как TRAPPIST-1, характеризуются относительно постоянными температурой и яркостью, которые сохраняются на триллионы лет и изредка прерываются редкими магнитными вспышками.
Срок жизни крошечных звезд, таких как TRAPPIST-1, может быть намного дольше текущего возраста Вселенной — 13,7 млрд лет. TRAPPIST-1, как медленно сгорающая свеча, будет светить в 900 раз дольше, уверены ученые. Для сравнения, ожидаемая продолжительность жизни Солнца — 10 млрд лет.