Los planetas en la zona habitable del sistema TRAPPIST-1 pueden calentarse debido al campo magnético de su estrella

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Entonces, según el artista, el sistema de enanas rojas puede verse

Casi los medios escribieron sobre el descubrimiento del sistema TRAPPIST-1 con una pequeña estrella y varios exoplanetas en una zona potencialmente habitada el año pasado, incluso aquellos que no tienen nada que ver con la ciencia y sus logros. Pero no hay razón para sorprenderse, porque la estrella (su número de catálogo 2MASS J23062928-0502285) encontró siete exoplanetas a la vez en TRAPPIST-1, tres de los cuales están en la llamada zona potencialmente habitada. Es decir, se eliminan de su estrella a una distancia óptima para la existencia de agua en forma líquida en su superficie.

Los planetas restantes en este sistema están fuera de la llamada zona habitable, por lo que están demasiado calientes o demasiado fríos para que el agua exista allí. Pero solo tres planetas en los que puede existir vida, esto es más de lo que los científicos vieron anteriormente en otros sistemas estelares. Había una esperanza de que los planetas fueran realmente habitables.

Es cierto que pronto se expresó la opinión de que la vida orgánica no puede existir en los exoplanetas TRAPPIST-1 debido a la actividad de su estrella. Y ahora los astrónomos han demostrado que todos los planetas cercanos a la estrella en este sistema probablemente se calientan a temperaturas muy altas.

Se trata del campo magnético de una estrella. Un equipo de científicos de Europa descubrió que el campo magnético de TRAPPIST-1 es muy fuerte. Puede crear algo así como el efecto de un horno de microondas, calentando los planetas que están cerca hasta tal punto que la lava salpica en lugar de agua en su superficie.

El calentamiento por inducción es lo que usamos a menudo en nuestro planeta. El calentamiento por inducción es el calentamiento de materiales por corrientes eléctricas, que son inducidas por un campo magnético alterno. El campo magnético estimula la aparición de corrientes parásitas, por ejemplo, en un producto metálico. Pero lo mismo puede ser relevante para los objetos no metálicos, además, los muy grandes.

En nuestro sistema solar, no existe tal peligro, porque los planetas y sus satélites están bastante lejos de fuentes de radiación magnética potente, que pueden provocar calentamiento. Esto, en particular, es relevante para nuestro sistema: para ninguno de sus planetas existe tal amenaza. Pero esta situación a menudo se encuentra en otros sistemas donde los planetas están mucho más cerca de su estrella que en el sistema solar.

Para que funcione el calentamiento por inducción, el campo magnético a menudo debe cambiar. El planeta se calienta por el campo magnético de la estrella si el sistema "planeta estrella" cumple los siguientes criterios: el planeta gira rápidamente, sus campos magnéticos no coinciden con el eje de rotación (por ejemplo, están sucediendo cosas en la Tierra). Todo esto brinda la posibilidad de calentar los planetas en el sistema.

La estrella TRAPPIST-1 pertenece a la clase de enanos del tipo M. Las estrellas de este tipo son pequeñas, relativamente frías. Pero la zona habitable está mucho más cerca de la estrella que en otros sistemas. Además, la inducción magnética de tales estrellas es de miles de Gauss. El campo magnético alrededor del Sol es aproximadamente 1000 veces más débil.

Otro factor que se necesita para calentar es la rápida rotación de la estrella. Por ejemplo, Proxima Centauri gira rápido, el Sol más lento. Y TRAPPIST-1 realiza una rotación completa alrededor de su eje en solo tres días. Los científicos que estudian el problema del calentamiento del planeta en el sistema Trappist -1 han construido un modelo matemático para evaluar el efecto de una estrella en sus planetas.

Esta estrella tiene un campo magnético con una inducción de 600 Gauss. En su modelo, los científicos utilizaron un tiempo de circulación estelar diferente de 1,4 días.

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Sin embargo, el indicador clave aquí no es ni siquiera el período de revolución alrededor de su eje, sino el tipo de materiales de los que están compuestos los planetas del sistema. La intensidad del calentamiento del planeta durante la exposición a la inducción magnética depende en gran medida del tipo de materiales que componen el planeta. Desafortunadamente, debido a la lejanía de Trappist-1, no es posible evaluar la composición mineralógica y química de los exoplanetas del sistema.

Si tomamos como base la suposición acerca de una composición similar a la Tierra de los tres exoplanetas Trappist-1, ubicada muy cerca de su estrella, entonces podemos sacar una serie de conclusiones. El primero, debido a la inducción magnética, estos planetas se calientan afuera, es decir, el núcleo del planeta está expuesto al impacto principal de la estrella. Esta es su diferencia con la Tierra, que se calienta desde el interior.

Lo más probable es que el tercer planeta del sistema se caliente, si realiza un seguimiento del planeta más cercano a la estrella. Ella recibe el 60% de la energía de inducción magnética de su estrella. Y esto es suficiente para convertir el planeta en una bola de piedra al rojo vivo. No hay duda sobre el océano de magma, ya que existe una restricción en la profundidad de penetración para un campo magnético. Pero se sabe que calentar el planeta conduce a la activación de su actividad volcánica. Por lo tanto, es muy probable que en los planetas Trappist-1, ubicados cerca de la estrella, haya una gran actividad de volcanes que literalmente inundan la superficie con lava.

Pero incluso si no hay océanos de lava líquida en la superficie de los planetas Trappist-1, de todos modos, debería estar lo suficientemente caliente como para hablar de la ausencia total de organismos vivos en dicho planeta.

Como puede ver, hay muchos supuestos, pero lo más probable es que sean ciertos, ya que los resultados de las observaciones del telescopio orbital Hubble se utilizaron como base para el estudio. Otra suposición es el efecto del posible campo magnético del planeta en la inducción. Algunos investigadores creen que los planetas del sistema Trappist-1 tienen un campo magnético (esto es bastante posible si tienen un núcleo líquido). En este caso, el campo local del planeta puede afectar la intensidad de la inducción.



La existencia del sistema se conoció en mayo de 2016 gracias a un equipo conjunto de astrónomos de Bélgica y los Estados Unidos. El descubrimiento se realizó utilizando el telescopio robótico TRAPPIST de 0.6 metros ( TRAnsiting Planetas y PlanetesImals Small Telescope ) ubicado en el Observatorio ESO La Silla en Chile. Tres de los siete planetas fueron descubiertos por el método de tránsito, es decir, fueron descubiertos cuando los planetas pasaron por el disco de la estrella. Desde la profundidad del eclipse, puede determinar el tamaño del planeta que pasa a través del disco, lo que se hizo.

Después de que quedó claro que había exoplanetas en el sistema, los astrónomos que los descubrieron recibieron permiso para usar tiempo adicional para trabajar con el telescopio Spitzer de la NASA. Como resultado, resultó que había más apagones del disco de la estrella de lo que podrían haber sido si hubiera solo tres planetas en este sistema. Entonces se descubrieron cuatro exoplanetas adicionales. Los siete enteros recibieron la designación TRAPPIST 1 b, c, d, e, f, gy h. Inicialmente, se creía que hay varios planetas potencialmente habitables, aquellos que no están demasiado lejos, pero no demasiado cerca de su estrella.

Algún tiempo después de la apertura de Trappist-1, algunos expertos comenzaron a argumentar que la vida en los planetas del sistema ni siquiera puede estar en la zona habitable . El hecho es que la estrella misma es una enana roja. Esta clase de estrellas se caracteriza por destellos frecuentes. No son tan poderosos como en el Sol, pero como los planetas están más cerca de la estrella, los destellos pueden incluso expulsar la atmósfera de los planetas. En tales planetas, incluso los brotes relativamente modestos pueden tener un fuerte efecto en las condiciones planetarias.

Por lo tanto, incluso los microorganismos tenaces difícilmente pueden resistir las condiciones de tal estrella. Además de la radiación, hay otros factores que afectan a los planetas que giran alrededor de su luminaria.

Recientemente, los científicos han descubierto que afecta a los planetas y al campo magnético de la estrella, que desempeña un papel peculiar del "microondas". Si todo es realmente como sugieren los astrónomos europeos, entonces no hay vida en este sistema y no puede existir. Además, los planetas en la zona habitable no pueden tener una atmósfera más o menos densa, así como agua líquida en la superficie de los planetas o fuera de ella. Es cierto que surge la pregunta de cuáles son los planetas distantes entonces.

Nature Astronomy, 2017. DOI: 10.1038 / s41550-017-0284-0

Source: https://habr.com/ru/post/es407851/


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