赤い小人は長続きする居住可能なゾーンを持っていますが、彼らは人生に残忍なでしょう

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科学者がTRAPPIST-1を周回する7つの地球型惑星の存在を確認して以来、このシステムは天文学者にとって重要な焦点となっています。このシステムは地球に近接している（わずか39.5光年光年離れている）こと、および3つの惑星が星の「ゴルディロックスゾーン」内を周回しているという事実を考えると、このシステムは、赤の潜在的な居住可能性についてさらに学ぶための理想的な場所でした。ドワーフ星系。

私たちの銀河の星の大部分は赤い矮星（別名Mタイプの矮星）であるため、これは特に重要です。残念ながら、すべての研究が心強いことではありません。たとえば、ハーバードスミソニアン天体物理学センター（CfA）の2つの別個のチームが最近実施した2つの研究では、このシステムで生命を見つける確率は一般に考えられているよりも低い可能性が高いことが示されています。

「太陽系外惑星の生命の可能性に関する物理的制約」というタイトルの最初の研究は、放射線と恒星風がTRAPPIST-1の居住可能ゾーン内にある惑星にどのように影響するかを検討しようとしました。この目的に向けて、研究の著者であるManasvi Lingam教授とAvi Loeb教授は、特定の要因がこれらの惑星の表面の状態にどのように影響するかを検討したモデルを構築しました。

このモデルでは、星からの惑星の距離が表面温度と大気の損失にどのように影響するか、そしてこれが時間の経過とともに生じる生命の変化にどのように影響するかを考慮しました。ローブ博士がスペースマガジンに電子メールで伝えたように：

「恒星風による惑星の大気の侵食と、生態学的および進化過程における温度の役割を検討しました。かすかな矮星であるTRAPPIST-1の周囲の居住可能ゾーンは、太陽よりも数十倍接近しているため、恒星風の圧力は地球よりも数桁高くなっています。私たちが知っているように、生命には液体の水が必要であり、液体の水には大気が必要であるため、太陽系よりもTRAPPIST-1周辺に生命が存在する可能性は低くなっています。

本質的に、リンガム博士とローブ博士は、トラピスト-1システムの惑星が、地球が経験するよりもはるかに強い強度の紫外線によって妨害されることを発見しました。これは、私たち自身の太陽と比較すると変化しやすく不安定な赤い矮星についてはよく知られている危険です。彼らは、地球と比較して、トラピスト-1の居住可能ゾーン内の惑星に存在する複雑な生命の可能性は1％未満であると結論付けました。

「M矮星周辺の居住可能ゾーンにある地球サイズの太陽系外惑星は、より高い入射紫外線束とホストスターとの距離が近いため、地球に比べて居住可能性がはるかに低いことを示しました」とローブは述べています。「これは、太陽の近くで最近発見された太陽系外惑星、Proxima b（4光年離れた最も近い星）、およびTRAPPIST-1（10倍遠い）に適用されます。これは、地球の数桁小さいことがわかります。。」

2つ目の調査–「TRAPIST-1惑星の脅迫的な環境」天体物理ジャーナルの手紙 – CfAとマサチューセッツ大学の宇宙科学技術ローウェルセンターのチームによって作成されました。 CfAのCecilia Garraffo博士が率いるチームは、このシステムの生命に対する別の潜在的な脅威を検討しました。

本質的に、チームは、太陽のようなTRAPPIST-1が荷電粒子の流れを宇宙に送り出すことを発見しました。つまり、恒星風です。太陽系内では、この風が惑星に力を及ぼし、それらの大気を剥ぎ取る効果を持つことができます。地球の大気は磁場によって保護されていますが、火星のような惑星はそうではありません。そのため、何億年もの間に地球の大気の大部分が宇宙に失われました。

研究チームが発見したように、トラピスト-1の場合、このストリームは地球に太陽風から受ける力の1,000倍から100,000倍の力を惑星に及ぼします。さらに、彼らはTRAPPIST-1の磁場がその周りを周回する惑星の磁場に関連している可能性が高いと主張しており、これにより星からの粒子が直接惑星の大気に流れ込むことができます。

言い換えると、トラピスト1の惑星に磁場がある場合、それらの惑星は保護されません。したがって、荷電粒子の流れが十分に強い場合、これらの惑星の大気がはぎ取られ、居住不能になる可能性があります。 Garraffoが言うように：

「地球の磁場は、太陽風の潜在的に有害な影響に対するシールドのように機能します。地球が太陽に非常に近く、TRAPPIST-1の星のような粒子の猛攻撃を受けた場合、私たちの惑星のシールドはすぐに壊れてしまいます。」

ご想像のとおり、これはTRAPPIST-1システムが私たちの太陽系を超えた生命の最初の証拠を保持することを望んでいた人々にとって、まさに良いニュースではありません。その惑星がさまざまな程度の強い放射を放出する星を周回しているという事実と、その7つの惑星が星自体に近接しているという事実の間で、その「居住可能ゾーン」内の惑星に出現する生命の確率は重要ではありません。

2番目の研究の結果は、他の最近の研究に照らして特に重要です。過去に、ローブ教授とシカゴ大学のチームはどちらも、比較的接近しているTRAPPIST-1システムの7つの惑星がリトパンスペルミアに適している可能性に取り組んできました。つまり、バクテリアは小惑星を介して、ある惑星から別の惑星へと移動する可能性があることを互いに接近させたと判断しました。

しかし、これらの惑星の近接性が恒星風に直面しても大気を保持する可能性が低いことも意味する場合は、リトパンスペルミアの可能性が問題となる可能性があります。ただし、これが生命の狩猟に関する限り悪いニュースであると誰もが考える前に、この研究は生命の出現の可能性を除外していないことに注意することが重要です すべて 赤い矮星システム。

CfAの上級天体物理学者であり、ガラッフォの共著者の1人であるジェレミードレイク博士が示したように、彼らの研究結果は、宇宙での生命を探す際に、幅広いネットをキャストする必要があることを単に意味しています。「私たちは人々が赤い矮星の周りの生命を探すことをあきらめるべきだと言っているのではありません」と彼は言った。「しかし、私たちの仕事と同僚の仕事は、太陽に似たできるだけ多くの星もターゲットにする必要があることを示しています。」

そして、ローブ博士自身が過去に指摘したように、赤い矮星はまだ居住可能な世界を見つけるために統計的に最も可能性が高い場所です：