Vào tháng 2 năm 2017, các nhà thiên văn học từ Đài thiên văn Nam châu Âu (ESO) đã công bố phát hiện 7 hành tinh đá xung quanh ngôi sao gần đó của TRAPPIST-1. Cho đến nay, đây không chỉ là số lượng lớn nhất các hành tinh giống Trái đất được phát hiện trong một hệ sao duy nhất, tin tức còn được củng cố bởi thực tế là ba trong số các hành tinh này đã được tìm thấy trên quỹ đạo trong khu vực có thể ở sao.
Kể từ thời điểm đó, nhiều nghiên cứu đã được tiến hành để xác định khả năng những hành tinh này thực sự có thể ở được. Cảm ơn một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã sử dụng Kính thiên văn vũ trụ Hubble để nghiên cứu các hành tinh của hệ thống, giờ đây chúng ta có manh mối đầu tiên về việc nước hay không (một thành phần quan trọng đối với sự sống như chúng ta biết) tồn tại trên bất kỳ thế giới đá nào của TRAPPIST-1.
Nghiên cứu của nhóm nghiên cứu, có tiêu đề Tiến hóa tạm thời của sự chiếu xạ năng lượng cao và hàm lượng nước của TRAPPIST-1 Exoplanets đã xuất hiện gần đây trên Hubble Địa điểm. Được dẫn dắt bởi nhà thiên văn học Thụy Sĩ Vincent Bourrier từ Observatoire de l,
Như Bourrier đã giải thích trong thông cáo báo chí của Hubble, điều này giúp họ xác định hàm lượng nước trong hệ thống 7 hành tinh:
Bức xạ tia cực tím là một yếu tố quan trọng trong sự phát triển khí quyển của các hành tinh. Giống như trong bầu khí quyển của chúng ta, nơi ánh sáng cực tím phá vỡ các phân tử, ánh sáng cực tím có thể phá vỡ hơi nước trong khí quyển của các ngoại hành tinh thành hydro và oxy.
Làm thế nào bức xạ cực tím tương tác với một bầu khí quyển hành tinh rất quan trọng khi đánh giá khả năng cư trú tiềm năng của một hành tinh. Trong khi đó bức xạ UV năng lượng thấp gây ra sự quang hóa, một quá trình mà các phân tử nước phân hủy thành oxy và hydro, các tia cực tím (bức xạ XUV) và tia X làm cho bầu khí quyển phía trên của một hành tinh nóng lên - làm cho hydro và oxy bỏ trốn.
Vì hydro nhẹ hơn oxy, nó dễ bị mất vào không gian nơi quang phổ của nó có thể được quan sát. Đây chính xác là những gì Bourrier và nhóm của ông đã làm. Bằng cách theo dõi quang phổ của các hành tinh TRAPPIST-1 để tìm dấu hiệu mất hydro, nhóm nghiên cứu đã có thể đánh giá hiệu quả hàm lượng nước của chúng. Những gì họ tìm thấy là bức xạ UV phát ra từ TRAPPIST-1 cho thấy các hành tinh của nó có thể đã mất khá nhiều nước trong lịch sử của họ.
Những tổn thất nghiêm trọng nhất đối với các hành tinh trong cùng - TRAPPIST-1b và 1c - nhận được nhiều bức xạ UV nhất từ ngôi sao của chúng. Trên thực tế, nhóm nghiên cứu ước tính rằng các hành tinh này có thể đã mất hơn 20 lượng nước trị giá trên đại dương trong quá trình lịch sử của hệ thống - được ước tính là từ 5,4 đến 9,8 tỷ năm tuổi. Nói cách khác, những hành tinh bên trong này sẽ khô xương và chắc chắn là vô trùng.
Tuy nhiên, những phát hiện tương tự cũng cho thấy rằng các hành tinh bên ngoài của hệ thống đã mất ít nước hơn đáng kể theo thời gian, điều đó có nghĩa là chúng vẫn sở hữu lượng lớn trên bề mặt. Điều này bao gồm ba hành tinh nằm trong vùng có thể ở của ngôi sao Star - TRAPPIST-1e, f và g - cho thấy rằng tất cả các hành tinh này đều có thể ở được.
Những phát hiện này được củng cố bởi sự mất nước tính toán và tỷ lệ giải phóng nước địa vật lý, điều này cũng ủng hộ ý tưởng rằng các hành tinh lớn hơn và ngoài cùng đã giữ lại phần lớn lượng nước của chúng theo thời gian. Những phát hiện này rất có ý nghĩa, trong đó chúng chứng minh thêm rằng sự thoát ra và tiến hóa trong khí quyển được liên kết chặt chẽ trên các hành tinh của hệ thống TRAPPIST-1.
Những phát hiện cũng rất đáng khích lệ, vì các nghiên cứu trước đây coi sự mất mát khí quyển trong hệ thống này đã vẽ nên một bức tranh khá nghiệt ngã. Chúng bao gồm những người chỉ ra rằng TRAPPIST-1 trải qua quá nhiều ngọn lửa, rằng các sao lùn đỏ bình tĩnh khiến các hành tinh của họ chịu bức xạ mạnh theo thời gian và khoảng cách giữa TRAPPIST-1 và các hành tinh tương ứng của nó có nghĩa là gió mặt trời sẽ trực tiếp lắng xuống bầu khí quyển của họ.
Nói cách khác, các nghiên cứu này đặt ra nghi ngờ về việc các ngôi sao có quỹ đạo sao M (sao lùn đỏ) có thể giữ được bầu khí quyển của chúng theo thời gian hay không - ngay cả khi chúng có bầu khí quyển và từ trường giống Trái đất. Giống như Sao Hỏa, nghiên cứu này chỉ ra rằng việc tước khí quyển do gió mặt trời chắc chắn sẽ khiến bề mặt của chúng trở nên lạnh lẽo, hút ẩm và vô hồn.
Nói tóm lại, đây là một trong số ít tin tốt lành mà chúng tôi đã nhận được kể từ khi có bảy hành tinh trong hệ thống TRAPPIST-1 (và ba hành tinh có thể ở được) lần đầu tiên được công bố. Nó cũng là một dấu hiệu tích cực về khả năng cư trú của các hệ sao lùn đỏ. Trong những năm gần đây, nhiều phát hiện ngoại hành tinh ấn tượng đó đã diễn ra xung quanh các ngôi sao lùn đỏ - tức là Proxima b, LHS 1140b, Gliese 581g, Gliese 625b và Gliese 682c.
Với số lượng các hành tinh đá đã được phát hiện quay quanh loại sao này - và thực tế là chúng phổ biến nhất trong Vũ trụ (chiếm 70% số sao trong Dải Ngân hà) - biết rằng chúng có thể hỗ trợ các hành tinh có thể ở được chắc chắn được chào đón! Nhưng tất nhiên, Bourrier và các đồng nghiệp nhấn mạnh rằng nghiên cứu này không mang tính kết luận, và cần nghiên cứu thêm để xác định xem có bất kỳ hành tinh TRAPPIST-1 nào thực sự chảy nước hay không.
Như Bourieer đã chỉ ra, điều này rất có thể sẽ liên quan đến kính viễn vọng thế hệ tiếp theo:
Trong khi kết quả của chúng tôi cho thấy các hành tinh bên ngoài là ứng cử viên tốt nhất để tìm kiếm nước bằng Kính viễn vọng Không gian James Webb sắp tới, họ cũng nhấn mạnh sự cần thiết phải nghiên cứu lý thuyết và quan sát bổ sung ở tất cả các bước sóng để xác định bản chất của các hành tinh TRAPPIST-1 và khả năng cư trú tiềm năng của họ.
Các hành tinh đá xung quanh loại sao phổ biến nhất, khả năng giữ nước và 1oo tỷ hành tinh tiềm năng chỉ trong Dải Ngân hà. Một điều chắc chắn: Kính thiên văn vũ trụ James Webb sẽ có đầy đủ bàn tay của nó một khi nó được triển khai vào tháng 10 năm 2018!
Và hãy chắc chắn kiểm tra hoạt hình này của hệ thống TRAPPIST-1, lịch sự của L. Calçada và ESO:
