Per anni, gli scienziati hanno discusso le possibilità di vita su sette affascinanti pianeti in orbita attorno alla stella Trappist-1, il più famoso sistema di esopianeti. la ragione? Sebbene molti di questi pianeti orbitino nella zona abitabile della loro stella, la regione attorno a un corpo stellare dove può esistere acqua liquida perché le temperature sono giuste, questi mondi non erano sempre confortevoli.
In passato, gli esopianeti Trappist-1 erano soggetti a condizioni più estreme perché la loro stella madre era molto più calda. Gli scienziati in precedenza pensavano che durante quelle centinaia di milioni di anni roventi, l’eventuale acqua che fosse rimasta intrappolata nelle rocce di questi pianeti sarebbe evaporata e dissipata nello spazio. Ciò, ovviamente, distruggerebbe la possibilità dei pianeti Trappist-1 di sviluppare la vita così come la conosciamo.
Ma un nuovo studio, basato su una nuova tecnica per modellare l’evoluzione atmosferica planetaria, suggerisce che non tutto potrebbe essere perduto per la vita sugli esopianeti Trappist-1.
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Frank Celcis, un astronomo dell’Università di Bordeaux in Francia, e i suoi colleghi non si sono proposti di dimostrare che un sistema gravitazionale di esopianeti simili alla Terra in orbita attorno a una stella piccola e fredda a soli 40 anni luce dalla Terra potesse ospitare la vita. Invece, erano frustrati dalla natura rozza degli attuali modelli di atmosfere planetarie ricche di acqua. Volevano creare qualcosa di più realistico, qualcosa che tenesse conto delle effettive condizioni meteorologiche su quei pianeti e non solo di una serie di ipotesi teoriche.
Lo sviluppo di atmosfere massicce e ricche di acqua è un passo cruciale nell’evoluzione dei mondi oceanici. Pertanto, una migliore comprensione di queste atmosfere può aiutare gli scienziati a restringere con maggiore precisione dove esiste la vita nell’universo. Secondo le attuali teorie, quando si formano i pianeti, la loro acqua è contenuta nelle loro rocce. Ma a causa del potente vulcanismo nei primi anni di questi pianeti nascenti, quest’acqua evapora nell’atmosfera. Quando le condizioni sono giuste, questo vapore acqueo ha l’opportunità di condensarsi e formare un oceano liquido in cui può emergere la vita. Ma quando ci sono le condizioni, la domanda rimane.
“In passato, quando modellavamo queste atmosfere, facevamo approssimazioni molto forti, il che diceva che queste atmosfere sono mobili. Ciò significa che la radiazione stellare si deposita molto in profondità vicino alla superficie del pianeta, e il modo in cui l’energia viene trasmessa, ” Celcis ha detto a Space.com.org: “Su e fuori attraverso la convezione”
“L’aria calda sale e l’aria fredda scende e supponiamo che sia il modo principale in cui l’energia viene trasferita fuori dall’atmosfera e poi irradiata fuori [into space]Ha continuato: “Questo rende le nostre vite molto più semplici perché quando la convezione è la principale forza motrice nell’atmosfera, conosciamo il gradiente di temperatura, sappiamo come la temperatura varia con la pressione. Dipende solo dal tipo di gas che aggiungi al atmosfera.”
Ma le cose non sono così semplici sui pianeti reali.
Selcis ha spiegato che l’opacità del gas che circonda il pianeta cambia con l’altitudine, il che influisce su quanto calore viene trattenuto all’interno e quanto fuoriesce nello spazio. Per molto tempo, gli scienziati non sono stati in grado di modellare nessuna di queste variabili. Questi cambiamenti nella trasparenza e i loro effetti su altri processi nell’atmosfera sono rimasti un mistero. Ciò ha portato Selsis e colleghi a sospettare che i risultati di precedenti simulazioni, che non includevano tali informazioni, potessero essere errati.
“Non eravamo del tutto soddisfatti dell’ipotesi di convezione”, ha detto Selces. “Uno dei motivi è che con atmosfere molto profonde, ci sarà meno luce che raggiunge la superficie. Probabilmente non abbastanza per guidare la convezione”.
Ecco dove Trappista-1 arriva l’ordine. I modelli precedenti hanno dimostrato che i pianeti con atmosfere ricche di acqua che ricevono solo circa il 10% in più di luce solare rispetto alla Terra si evolvono rapidamente. Il riscaldamento globaleil processo di intrappolamento del calore facilitato da alcuni gas, noto per la guida Cambiamento climatico Per terra. Perché il vapore acqueo è un forte gas serra, poiché l’acqua continua ad evaporare dalle rocce del pianeta e la concentrazione di vapore acqueo nell’atmosfera aumenta, e quindi la temperatura sulla superficie del pianeta aumenta. Alla fine, il pianeta diventa così caldo che la sua crosta e il suo mantello si sciolgono in un oceano di magma, rilasciando nell’atmosfera l’acqua rimanente intrappolata nella roccia.
Gradualmente, nel corso di miliardi di anni, mentre potenti venti stellari sferzano il pianeta, quest’acqua atmosferica si dissipa nello spazio. Il fratello più caldo della Terra Venereche orbita a circa 25 milioni di miglia (40 milioni di km) più vicino a sole Di ciò che fa la terra, si pensava che incontrasse un tale destino. Così erano i pianeti nella zona abitabile di TRAPPIST-1. Sebbene la stella Trappist-1 sia più piccola e più fredda della stella nel nostro centro Sistema solareTutti e sette i suoi pianeti orbitano a distanze molto più brevi della distanza tra il sole e Mercurioil pianeta più interno del sistema solare.
“Le piccole stelle rosse come Trappist-1 diminuiscono di luminosità nel tempo”, ha detto Selces. “Quando si è formato il sistema Trappist-1, i pianeti che ora si trovano all’interno della zona abitabile, dove potrebbe esistere l’acqua, sono stati esposti alle radiazioni per centinaia di milioni di anni in più di quanto non lo siano oggi e ciò significa che se avessero acqua, quell’acqua sarebbe sono evaporati».
Tuttavia, il nuovo modello sviluppato da Selsis mostra che sebbene le condizioni su tutti questi pianeti fossero indubbiamente infernali durante i loro primi anni, potrebbero non essere state abbastanza calde da fondere la crosta e i mantelli dei pianeti in magma. Ciò significa che molta acqua potrebbe essere fuoriuscita all’interno della roccia, negli anni successivi, quando la stella madre si è raffreddata. Di conseguenza, su questi pianeti potrebbero essersi formati oceani di acqua liquida, che oggi potrebbero ospitare una vita fiorente.
In definitiva, questi risultati potrebbero avere enormi implicazioni per le nostre possibilità di trovare la vita al di fuori del nostro sistema solare come piccole stelle fredde come Trappist-1, chiamata nane rossedi gran lunga il tipo di stella più comune nel nostro universo via Lattea galassia.
In definitiva, i ricercatori affermano anche che i risultati aiuteranno gli scienziati a interpretare le loro scoperte Telescopio spaziale James Webbche, oltre alle sue esplorazioni dell’universo primordiale, cerca tracce di acqua sugli esopianeti della Via Lattea.
lo studio Pubblicato mercoledì (9 agosto) sulla rivista Nature.
