Международная группа ученых рассчитала, насколько интенсивно экзопланеты системы TRAPPIST-1 подвергались бомбардировкам на ранних этапах своего существования. Это удалось сделать с помощью моделирования, которое показало, при какой интенсивности столкновений с небесными телами могло сохраниться гармоничное соотношение между орбитальными периодами планет. Результаты исследования, раскрывающие возможность существования воды, опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Ученые создали компьютерную модель фазы бомбардировки формирования планет в TRAPPIST-1, чтобы изучить воздействия, которым ее планеты могли бы противостоять, не теряя гармонии в виде орбитального резонанса. Так, время, необходимое для завершения одного обращения вокруг звезды, составляет 1,5 дня на планете b и 19 дней на планете h. Восемь “лет” на планете b соответствуют пяти годам на планете c, трем на планете d, двум на планете e и так далее.
Резонансные орбиты планет, подобные TRAPPIST-1, образуются, когда молодые планеты в протопланетном диске газа и пыли перемещаются ближе к своей звезде. Резонанс должен установиться до исчезновения диска, поэтому планеты TRAPPIST-1 сформировались быстро, примерно за одну десятую времени, которое потребовалось на формирование Земли. Это означает, что система пережила незначительную метеоритную бомбардировку. Ученые подчеркивают, что в этом случае планеты могли получить меньше летучих элементов, которые могли бы пригодиться для появления жизни.
Одно из основных различий с Землей состоит в том, что планеты изначально могли иметь водородную атмосферу, и при этом не испытывать гигантских столкновений, подобных тому, что привело к появлению Луны у Земли. Это может изменить эволюцию недр планет, дегазацию, накопление воды и других процессов, которые имеют значение для их будущей обитаемости.