Különleges célpont: miért izgalmas a Trappist-1 rendszer?
A Trappist-1 rendszer 2016-os felfedezése óta a csillagászok figyelmének középpontjába került. Hét bolygója közül három – Trappist-1d, Trappist-1e, Trappist-1f – pontosan a csillag lakhatósági zónájában található, ahol sem túl forró, sem túl hideg nincs, így akár folyékony víz is létezhet a felszínen. A víz nélkülözhetetlen az élethez, emiatt az ilyen zónájú bolygók kutatása kiemelt fontosságú.
A vörös törpe (red dwarf) körül keringő bolygókat a Kepler és TESS űrtávcsövek felfedezései alapján sokkal könnyebb megfigyelni, mivel ezek a csillagok jóval hűvösebbek (nagyjából 2500 °C) a Napnál, és a lakhatósági zónájuk sokkal közelebb helyezkedik el magához a csillaghoz. Ez azt jelenti, hogy egy Földhöz hasonló hőmérsékletű bolygón az év mindössze néhány nap vagy hét, így gyakran mérhető a bolygó átvonulása a csillag előtt – ideális terepet nyújtva a kutatóknak.
Hogyan lehet légkört kimutatni ilyen távolságból?
A kutatók a bolygó légkörét úgy keresik, hogy megfigyelik, mennyivel halványodik el a csillag fénye, amikor a bolygó elhalad előtte (tranzit). Ha a bolygónak van légköre, a különböző gázok eltérő hullámhosszon nyelik el a csillag fényét, így az atmoszféra „lenyomata” kimutatható. Minél kisebb a csillag, annál nagyobb arányban takarja ki a bolygó légköre a fényt – ez a vörös törpék kutatásánál dolgozó csillagászok nagy előnye.
Érdekesség, hogy a Trappist-1 közelsége – mindössze 41 fényév – lehetővé teszi, hogy részletesebb és pontosabb méréseket végezzenek rajta, mint távolabbi exobolygókon.
Mit tud jelenleg a James Webb-űrtávcső?
Az elmúlt évtized egyik legnagyobb űrcsillagászati fejlesztése, a James Webb-űrtávcső több mint egy éve folyamatosan vizsgálja a Trappist-1 rendszer bolygóit. Az eddigi eredmények szerint a három legbelső bolygó – Trappist-1b, 1c és 1d – valószínűleg csak vékony, vagy egyáltalán nem létező légkörrel rendelkezik, lényegében csupasz kőzetvilágok. Mindazonáltal a további bolygók, főleg a központi zónában fekvő Trappist-1e, még mindig esélyesek vastagabb atmoszférára.
Négy mérést végeztek a Trappist-1e-ről 2022 decembere és 2023 márciusa között, de ezek feldolgozását erősen nehezítették a csillag felszínén lévő aktív – forró, illetve hideg – foltok, amelyek belezavartak a mérési adatokba. Csak több mint egy évnyi elemzéssel sikerült a bolygó és a csillag jeleit szétválasztani.
Első jelek egy atmoszférára
A meglévő mérési adatok alapján most valószínűsíthető, hogy a Trappist-1e-nek lehet ún. másodlagos, vastagabb légköre, benne olyan, nagy tömegű molekulákkal, mint a nitrogén és a metán. Ugyanakkor a bizonyítékok még nem elég meggyőzőek, lehet, hogy csupán egy légkör nélküli kőzetbolygóról van szó – ehhez további mérések szükségesek.
Ha végül sikerül megerősíteni, hogy a Trappist-1e-nek van atmoszférája, ez lesz az első olyan eset, amikor egy lakhatósági zónában lévő, kőzet típusú exobolygón légkört találnak. A vastag, üvegházhatású gázokban – például szén-dioxidban és metánban – gazdag atmoszféra akár folyékony víz jelenlétét is biztosíthatná a felszínen.
Következő lépések és várható fejlemények
A szuperérzékeny műszerek jelenleg további 15 tranzitot rögzítenek a Trappist-1e-vel kapcsolatban, egészen 2025 végéig. Az új stratégia szerint a kutatók egyszerre mérik a teljesen csupasz Trappist-1b és a potenciális légkört hordozó Trappist-1e áthaladásait, így pontosabban kimutathatók a bolygókhoz köthető gáznyomok.
Mindezt figyelembe véve akár két éven belül eldőlhet, hogy az emberiség először igazolhatja: valóban létezik Földhöz hasonló exobolygó, amelynek saját légköre van, és így akár az élet alapfeltételei is teljesülhetnek rajta.
