Det här solsystemet med sju planeter på jorden kan vara det bästa stället att leta efter främmande liv
Många av planeterna har rätt temperaturer som behövs för att hysa flytande vatten
Cirka 40 ljusår borta har sju jordstorleksplaneter setts runt en liten, extremt cool stjärna. Det är ett av de största solsystemen som någonsin upptäckts utanför vårt eget, och det är ett särskilt lockande fynd i den pågående sökandet efter utomjordiskt liv. Sex av planeterna i systemet kan ha rätt temperaturer för att flytande vatten ska finnas på deras ytor, och astronomer är övertygade om att de kommer att kunna få en mer djupgående titt på dessa sju världar med framtida rymdteleskop.
Ett särskilt lockande fynd i den pågående sökandet efter utomjordiskt liv
Solsystemet,detaljerad idag i en studie iNatur ,är inte en helt ny upptäckt. I själva verket meddelades upptäckten av detta system förra året av samma forskare. Men vid den tiden trodde de att de bara hade hittat tre planeter runt stjärnan, med namnet TRAPPIST-1. När forskarna tittade närmare på systemet med mer exakta teleskop, inklusive NASA: s Spitzer Space Telescope, hittade de fler planeter i närheten.
Vi fick massor av nya data, och vi gick från tre till fyra till fem planeter, Michaël Gillon, forskningsassistent för de belgiska fonderna för vetenskaplig forskning och huvudförfattare tillNaturstudie, berättarGränsen. Sedan fick vi denna Spitzer-data som visade att det faktiskt fanns sju planeter.
Eftersom dessa planeter är ungefär lika stora som jorden, tror forskarna att de kan vara steniga som vår egen värld. Och tre kretsar kring stjärnans beboeliga zon, där temperaturen är helt rätt att det kan finnas hela oceaner på planets ytor. Med tanke på att flytande vatten är en så viktig ingrediens för livet här på vår planet, är astronomer angelägna om att hitta det i andra världar utanför vårt solsystem. Närvaron av flytande vatten på en exoplanet kan betyda att livet också har blomstrat där, så det gör att dessa sju planeter nu är toppkandidater i jakten på främmande liv.
Astronomerna säger att de kommer att kunna studera dessa exoplaneter och deras atmosfärer mer detaljeratAstronomerna säger att det finns en god chans att de får några svar, eftersom de kommer att kunna studera dessa exoplaneter och deras atmosfärer mer detaljerat. I universums stora plan är 40 ljusår relativt korta sträckor, vilket gör det lättare att observera detta system med våra teleskop. Dessutom är det mindre utmanande att kika in i planternas atmosfär eftersom dessa planeter kretsar kring en stjärna som är mycket mindre och svagare än vår gula sol. Om de kretsade kring en stjärna som vår storlek, skulle det intensiva stjärnljuset göra världarna och deras atmosfärer svåra att se. Naturligtvis är det superspännande, men det som gör systemet så speciellt är att alla dessa sju planeter är lämpliga för detaljerad atmosfärskarakterisering, säger Gillon.
Det är därför små, superkalla stjärnor - kända som röda dvärgar - har blivit populära mål för exoplanetjägare; det är lättare att studera planeterna runt dem. Under de senaste åren har Gillon och hans team fokuserat på att leta efter världar runt röda dvärgar med hjälp av TRAPPIST-teleskopet vid La Silla-observatoriet i Chile. För mindre än ett par år sedan,deras sökning ledde dem till TRAPPIST-1, en stjärna bara lite större än Jupiter.
De hittade tre världar som kretsar kring TRAPPIST-1 genom att titta på planeterna när de passerar framför stjärnan - en process som kallas transitering. Närhelst en planet passerar framför sin värdstjärna, dämpar den lätt stjärnans ljus. Att dimningen är otroligt liten, men med rätt instrument kan astronomer ibland plocka upp dessa små ljusbyten från jorden. Genom denna process kan astronomer använda dimningen för att beräkna storleken, massan och banan för en passerande planet.
Astronomerna bestämde sig för att fortsätta observera systemet och har spenderat mer än 1000 timmar på att spionera på stjärnan och dess planeter med andra teleskop. De nya uppgifterna har hjälpt till att synliggöra resten av planeterna, med NASA: s Spitzer Telescope som avslöjade två planeter som inte kunde ses från teleskop på marken. (Teleskopets läge i rymden gör det möjligt att kringgå jordens bullriga atmosfär och samla in mer exakta data.) Uppföljningsobservationerna avslöjade också att några av forskarnas ursprungliga fynd hade misstolkats. En av de tre ursprungliga planeterna som teamet hade identifierat visade sig vara flera planeter.
Planeterna kretsar alla närmare TRAPPIST-1 än Merkurius kretsar kring solenPlaneterna, som har fått namnet alfabetiskt från b till h, kretsar alla närmare TRAPPIST-1 än Merkurius kretsar kring solen. Den närmaste planeten tar bara 1,5 jorddagar för att slutföra en bana, medan den längsta planeten tar cirka 20 dagar att cirkulera stjärnan. På grund av detta är de alla ett supertätt gäng. När TRAPPIST-1f och TRAPPIST-1g är närmast varandra är de bara tre gånger avståndet mellan jorden och månen. Så om du skulle stå på TRAPPIST-1f, skulle TRAPPIST-1g ibland se dubbelt så stor ut som månen på himlen. Det är anmärkningsvärt att du kunde se en annan värld där, berättar Amaury Triaud, en exoplanetkollega vid Kavli Institute vid University of Cambridge och en studieförfattare.Gränsen.
Och i en vacker tillfällighet verkar de inre sex planeterna kretsa något synkroniserat - ett fenomen som kallas orbitalresonans. Till exempel, när TRAPPIST-1g avslutar fyra banor runt stjärnan, fullbordar TRAPPIST-1f tre banor - ett förhållande 4: 3. Det är ett intressant drag som hjälper astronomer att bättre förstå hur systemet kom till. De är alla synkroniserade och det berättar för oss hur de bildades, säger Triaud. Det är en aning om tidigare bildande, så det är både vackert och praktiskt.
Det största dragningen av detta system är dess löfte om bebobarhetMen det största dragningen av detta system är dess löfte om bebobarhet. Visst, stjärnans närhet till sina planeter innebär att dessa världar får betydligt mer strålning än jorden gör. Men Triaud hävdar att TRAPPIST-1 är en ganska tyst röd dvärg, vilket betyder att den inte sänder ut solfacklor ofta. Dessutom kan sex av planeterna ha yttemperaturer som ligger mellan 32 och 212 grader Fahrenheit, vilket kan tillåta flytande vatten att existera; vissa kan ha vatten på en bråkdel av sina ytor, medan de mest lockande tre - e, f och g - kan täckas i grejerna.
För att räkna ut detta kommer astronomer att försöka upptäcka komponenterna i varje planets atmosfär. Ett sätt att göra det är att titta på stjärnans ljus när den passerar genom gasen som cirkulerar runt planeten. Olika gaser filtrerar ljuset på olika sätt, vilket ger astronomer en god uppfattning om vilka föreningar som omger varje värld. Dessutom kan astronomer mäta systemets ljusstyrka när en planet passerar bakom stjärnan. Det är en negativ mätning som kan användas för att räkna ut ljuset som kommer bort från varje planet, vilket också kan användas för att härleda vad som finns i världens atmosfärer.
Om det finns en riklig mängd H20 i en exoplanets atmosfär, är chansen att det finns flytande vatten på ytan nedanför. Om vi ser vattenånga i atmosfären kommer vi att bli väldigt glada, berättar Sara Seager, en exoplanet-expert på MITGränsen. Vi kunde inte bevisa 100 procent, men vi skulle vara ganska säkra på att det finns flytande vatten på planeten. Hittills har flytande vatten aldrig hittats på en exoplanet. Nästa steg därefter är att leta efter andra gaser som inte hör hemma i atmosfären - särskilt sådana som kan komma från biologiskt liv. Vår favorit är syre, säger Seager. Utan liv på jorden skulle vi inte ha syre alls. Så vi kommer att gå ner i listan över saker vi letar efter, ungefär som en triage.
Om vi ser vattenånga i atmosfären blir vi väldigt glada. Vi kunde inte bevisa 100 procent, men vi skulle vara ganska säkra på att det finns flytande vatten på planeten.För att få dessa spännande svar hoppas astronomerna att använda NASA: s kommande James Webb Space Telescope (JWST). När den startar kommer JWST att sitta mer än 1 miljon mil från jorden och observera universum i det infraröda. Det är en typ av ljus som inte kan ses men kan kännas som värme. Att observera stjärnsystem i det infraröda gör det mycket lättare att lokalisera när ljus kommer från en stjärna och när det reflekteras från en planet. Dessutom kommer JWST att vara det mest kraftfulla rymdteleskopet som någonsin byggts och se kosmiska föremål med mer precision än någonsin tidigare.
JWST startar dock inte förrän 2018. Under tiden kommer Gillon och hans team att använda NASA: s Hubble Space Telescope för att fortsätta titta på deras sju-planet-system. Kanske kommer det att berätta något om livets frekvens och beboeliga förhållanden i universum, säger Gillon. Detta system är verkligen en hörnsten i exoplanetologi.
