Objev soustavy TRAPPIST-1 byl oznámen v roce 2017 mezinárodním týmem astronomů vedeným Michaëlem Gillonem a potvrzen agenturami NASA a ESO. Malá hvězda typu M8, tedy ultrachladný červený trpaslík, je svou velikostí sotva o něco větší než Jupiter. Přesto kolem ní obíhá sedm kamenných planet s poloměrem velmi podobným Zemi. Díky tomu se systém stal okamžitě jedním z nejdůležitějších cílů výzkumu exoplanet.
Planety obíhají mimořádně blízko své hvězdy. Jeden oběh trvá jen několik dnů, přesto díky nízké teplotě hvězdy nejde o přehřáté světy. Právě tato kombinace dělá z TRAPPIST-1 ideální laboratoř pro hledání podmínek vhodných pro život. Astronomové si navíc mohou pomáhat tranzitní metodou, když planety přecházejí před diskem hvězdy, světlo hvězdy slabě pohasíná, což umožňuje velmi přesně měřit velikost, hustotu i náznaky atmosféry.
Díky tomu, že hvězda je malá, vytváří přechod planety výraznější pokles jasu než u větších hvězd, což usnadňuje detekci i analýzu spektra. To je důvod, proč se systém stal prioritním cílem pro Vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST).
Tři planety v obyvatelné zóně
Největší pozornost vědci věnují planetám TRAPPIST-1e, TRAPPIST-1f a TRAPPIST-1g, které obíhají právě v tzv. obyvatelné zóně. Tento pojem znamená oblast, kde teplotní podmínky mohou umožnit existenci kapalné vody na povrchu. To z nich dělá hlavní kandidáty při pátrání po životě mimo Sluneční soustavu. Nejde však o důkaz, že by na těchto planetách skutečně život existoval, jen o možnost, že by tam mohly panovat vhodné podmínky.
Všechny tři planety jsou podle měření kamenné, nikoli plynné. Mají velikost blízkou Zemi a pravděpodobně jsou slapově uzamčené, tedy že stále přivracejí hvězdě stejnou stranu. To by mohlo vytvářet výrazné teplotní rozdíly mezi dnem a nocí, které mohou ovlivnit atmosféru i možnost existence vody.
Dosavadní modely naznačují, že TRAPPIST-1e může mít teplotu vhodnou pro stabilní kapalnou vodu, zatímco 1f a 1g by mohly mít chladnější klima, které by vyžadovalo hustější atmosféru. Právě proto jsou tyto světy označovány za "Zemi podobné", nikoliv vzhledem či krajinou, ale svojí velikostí, hustotou a možnými fyzikálními podmínkami.
První výsledky z dalekohledu Jamese Webba
V posledních dvou letech přinesl JWST první podrobné údaje o tomto systému. U vnitřních planet, především TRAPPIST-1b a 1c, nebyly nalezeny známky husté atmosféry bohaté na oxid uhličitý. Tyto světy se jeví spíše jako "holé skály". To však neznamená, že by podobná situace panovala i u planet e, f a g, které leží dál od hvězdy a jsou chladnější.
Analýzy infračervených dat u planety TRAPPIST-1e vylučují hustou CO₂ atmosféru podobnou Venuši, ale nevylučují existenci jiného typu atmosféry, například tenčího obalu s dusíkem či vodní parou. Odborníci proto očekávají, že další pozorování v roce 2026 přinesou nové limity nebo přímé náznaky složení vzdušného obalu.
U planet 1f a 1g zatím tak podrobná data neexistují, ale právě jejich poloha v obyvatelné zóně z nich dělá hlavní cíle pro další roky. Jak říkají vědci z NASA, systém TRAPPIST-1 nabízí "nejlepší příležitost porozumět, jak vypadají skalnaté planety mimo Sluneční soustavu a zda mohou hostit podmínky pro život".
Naděje pro hledání života
Myšlenka, že by na třech planetách mohly panovat podmínky podobné Zemi, fascinuje vědce i veřejnost od samého objevu. Není to tvrzení, že tam život skutečně je, ale že právě zde je nejvyšší pravděpodobnost, že by mohl vzniknout nebo být udržitelný. Voda v kapalné podobě, atmosféra s ochranným účinkem a stabilní klima, to jsou klíčové faktory, které život umožňují. Všechny tři planety se pohybují právě v této zóně.
Červený trpaslík TRAPPIST-1 však vyzařuje silné rentgenové a ultrafialové záření, které by mohlo atmosféry postupně odfouknout. Na druhou stranu nízká svítivost hvězdy znamená, že i planety velmi blízko ní mohou mít teplotu podobnou Zemi. Je to tedy rovnováha, kterou vědci teprve zkoumají.
Díky své blízkosti a počtu tranzitů zůstává TRAPPIST-1 pro astronomii mimořádně cenným objektem. Nové přístroje, například budoucí Extremely Large Telescope (ELT), by měly být schopny měřit i chemické složení atmosfér těchto planet a hledat takzvané biosignatury, což jsou látky, které by mohly naznačovat biologickou aktivitu, například kyslík či metan.
Co nás čeká dál
Vědci se shodují, že systém TRAPPIST-1 je nejlepším současným kandidátem pro hledání života mimo Sluneční soustavu. Je blízko, má vhodnou hvězdu a několik kamenných planet v obyvatelné zóně. I když dosavadní měření neprokázala přítomnost atmosféry, žádné ji ani nevyloučilo. Každý další rok přináší přesnější data, která mohou přinést zásadní průlom.
Jak uvedl tým z ESA, "každé nové pozorování TRAPPIST-1 nás přibližuje k odpovědi na otázku, zda jsme ve vesmíru sami". Tyto planety jsou pro vědu tím, čím byly kdysi Galileovy měsíce, tedy oknem do zcela nové éry poznání.
Zdroje: Nature, NASA, ESA, Astrobiology.com, PNAS
