Ilustrasi seorang seniman tentang pemandangan dari salah satu dari tujuh planet yang mengorbit katai merah TRAPPIST-1, dengan beberapa dunia lain yang terlihat lebih dekat dengan bintang kecil yang redup itu.
(Gambar: © N. Bartmann / spaceengine.org / ESO)
Tujuh planet berbatu yang mengelilingi bintang terdekat TRAPPIST-1 memiliki banyak air, sebuah studi baru menunjukkan - mungkin terlalu banyak untuk membuat mereka taruhan yang baik untuk hidup.
Semua dunia TRAPPIST-1 kemungkinan menyimpan ratusan air lautan di permukaannya, dan yang terbasah mungkin memiliki lebih dari 1.000 kali lebih banyak barang daripada planet kita, menurut penelitian.
Yang mengejutkan, ini mungkin bukan berita bagus untuk potensi hosting sistem TRAPPIST-1, kata anggota tim studi. [Temui 7 Exoplanet Bumi-Ukuran TRAPPIST-1]
"Terlalu banyak air bisa menjadi hal yang buruk," kata pemimpin penulis Cayman Unterborn, seorang postdoctoral di School of Earth and Space Exploration di Arizona State University, kepada Space.com. "TRAPPIST-1 menarik, tapi mungkin tidak seumur hidup."
TRAPPIST-1 adalah bintang katai merah redup yang terletak sekitar 39 tahun cahaya dari Bumi. Para astronom menemukan tiga planet yang mengelilingi bintang pada 2016, dan empat lainnya diumumkan setahun kemudian. Masing-masing dari tujuh dunia - yang dikenal sebagai TRAPPIST-1b, c, d, e, f, g dan h - memiliki ukuran yang sama dengan Bumi. Dan tiga dari dunia alien (e, f dan g) diperkirakan terletak di "zona layak huni" TRAPPIST-1 - rentang tepat di mana air cair mungkin ada di permukaan planet.
TRAPPIST-1 sekitar 2.000 kali lebih redup daripada matahari, sehingga zona layak huni kerdil merah sangat dekat. Memang, ketujuh planet TRAPPIST-1 terletak lebih dekat dengan bintang mereka daripada Merkurius terhadap matahari.
Semua planet TRAPPIST-1 ditemukan melalui "metode transit"; beberapa instrumen berbeda memperhatikan penurunan kecerahan kecil yang terjadi ketika dunia melintasi wajah bintang inangnya. Besarnya penurunan ini menunjukkan ukuran dunia. Dan para astronom telah dapat memperkirakan massa planet-planet, meskipun tidak setepat itu, dengan mempelajari bagaimana transit mereka bervariasi dari waktu ke waktu. (Variasi ini terjadi ketika planet-planet tetangga saling menarik satu sama lain secara gravitasi.)
Dengan informasi massa dan volume ini, Unterborn dan timnya menggunakan model komputer untuk mendapatkan gagasan yang lebih baik tentang komposisi enam dunia TRAPPIST-1. (Mereka tidak berurusan dengan TRAPPIST-1h, planet terluar, karena tidak cukup diketahui tentang hal itu.)
Karya pemodelan ini menyarankan bahwa ada gradien basah dalam sistem TRAPPIST-1. Planet-planet terdalam, b dan c, mungkin sekitar 10 persen air berdasarkan massa, sedangkan benda basah membentuk setidaknya 50 persen dari f dan g yang lebih jauh. Planet tengah d dan e berada di antara keduanya.
Semua dunia ini basah kuyup, bahkan pada ujung rendah gradien. Sebagai perbandingan, Bumi hanya 0,2 persen air berdasarkan massa. Memang, planet TRAPPIST-1 mungkin adalah "dunia air," tanpa tanah untuk memecah kebodohan angin dan gelombang, kata Unterborn.
Jika memang demikian, kemungkinan menemukan kehidupan dalam sistem mungkin tidak besar.
"Tanpa lahan terbuka, siklus geokimia utama termasuk penarikan karbon dan fosfor ke dalam reservoir samudera akibat pelapukan benua akan diredam, sehingga membatasi ukuran biosfer," tulis para peneliti dalam studi baru, yang dipublikasikan secara online hari ini (Maret). 19) dalam jurnal Nature Astronomy. "Dengan demikian, meskipun planet-planet ini mungkin dapat dihuni dalam definisi klasik tentang keberadaan air permukaan, setiap biosignature yang diamati dari sistem ini mungkin tidak sepenuhnya dapat dibedakan dari abiotik, sumber geokimia murni."
Dan semua air itu mungkin mematikan beberapa proses geologis utama yang dapat membantu kehidupan mendapatkan pijakan, kata Unterborn. Sebagai contoh, batuan di mantel bumi sering menjadi cair setelah bergerak ke atas ke zona tekanan rendah, di mana titik leburnya lebih rendah. Tetapi "peleburan dekompresi" semacam itu mungkin jarang terjadi, jika sama sekali, di dunia TRAPPIST-1, karena beban yang sangat besar dari lautan global di atasnya mendongkrak tekanan mantel begitu banyak.
Tanpa batuan cair di dekat permukaan, tidak akan ada gunung berapi (setidaknya bukan jenis yang biasa kita gunakan di Bumi). Dan tanpa gunung berapi, gas yang memerangkap panas, seperti karbon dioksida, mungkin mengalami kesulitan mencapai atmosfer - yang berarti planet TRAPPIST-1 mungkin telah mengalami efek "bola salju yang melarikan diri", kata Unterborn. [Galeri: Planet Alien Aneh]
Planet yang mengorbit katai merah menghadapi tantangan kelayakhunian lainnya, banyak peneliti menekankan. Misalnya, jika dunia-dunia ini mengorbit dengan cukup ketat untuk berada di zona layak huni, mereka hampir pasti "terkunci secara tid", yang berarti mereka selalu menunjukkan wajah yang sama dengan bintang induknya. Jadi, satu sisi planet seperti itu mungkin mendidih panas sementara yang lainnya dingin. Masalah ini dapat dikurangi dengan adanya atmosfer yang kental, yang akan mengalirkan panas. Tapi katai merah menembakkan banyak nyala api yang kuat, yang dengan cepat bisa menghilangkan atmosfer dunia zona layak huni.
Masalah-masalah seperti itu sangat diperdebatkan dan dipelajari, yang tidak mengejutkan mengingat prevalensi katai merah: Sekitar 75 persen bintang Bimasakti adalah katai merah, sehingga mereka kemungkinan besar menampung sebagian besar real estat galaksi, dapat dihuni atau sebaliknya.
Studi baru ini juga menjelaskan pembentukan dan evolusi sistem TRAPPIST-1. Sebagai contoh, ketujuh planet saat ini berada di dalam "garis salju" purba - titik di mana cukup dingin bagi air untuk tetap beku ketika dunia terbentuk. Tetapi hasil tim menunjukkan bahwa planet f, g dan h sebenarnya terbentuk di luar batas ini dan bermigrasi ke dalam dari waktu ke waktu. Planet b dan c, di sisi lain, bersatu di dalam garis salju purba. (Tidak jelas di mana TRAPPIST-1d dan e dilahirkan dalam kaitannya dengan baris ini, yang menurut para peneliti kemungkinan terletak di suatu tempat antara dunia baru lahir c dan f.)
Secara keseluruhan, penelitian menunjukkan bahwa sistem katai merah seperti TRAPPIST-1 tidak boleh dianggap sebagai versi miniatur dari sistem tata surya kita sendiri, kata Unterborn; planet mereka dapat terbentuk dengan cara yang sedikit berbeda, dan / atau pada rentang waktu yang sedikit berbeda.
"Memahaminya dari pembentukan planet dan perspektif evolusi, saya pikir, adalah - bagi publik khususnya - cara yang jauh lebih kuat untuk menjual TRAPPIST-1 daripada kehidupan," katanya. "Tidak ada yang suka menjadi selimut basah yang mengatakan, 'Yah, sebenarnya, mereka tidak sehebat itu seumur hidup.' Tetapi mereka sangat menarik, dan kita perlu mengetahui hal-hal ini untuk memahami planet-planet yang mungkin memiliki kehidupan. "
