自2016年发现以来，行星科学家一直对TRAPPIST-1感到兴奋，这个系统中有七颗地球大小的岩石行星绕着一颗酷星旋转。其中三个行星位于可居住区域，即液态水可以在行星表面流动的空间区域。但亚利桑那大学月球和行星实验室科学家的两项新研究可能会导致天文学家重新定义TRAPPIST-1的可居住区。
可居住区内的三个行星可能面临生命的强大对手：从恒星喷出的高能粒子。Federico Fraschetti和来自天体物理中心的科学家团队首次参加 哈佛和史密森尼计算了这些粒子撞击行星的难度。
与此同时，月球和常规实验室的研究生Hamish Hay发现，TRAPPIST-1行星相互竞争的引力拔河正在提升其表面的潮汐，可能会引发火山活动或变暖冰 - 在行星上绝缘的海洋，否则太冷，无法支撑生命。
Fraschetti的论文和Hay的研究“TRAPPIST-1行星之间的潮汐”最近都发表在天体物理学杂志上。
Punchy Protons
该系统的恒星TRAPPIST-1A比我们的10,000度太阳更小，质量更小，温度低6000华氏度。它也非常活跃，意味着它会释放出大量的高能质子 - 这些粒子会在地球上产生极光。
Fraschetti和他的团队模拟了这些高能粒子穿过恒星磁场的旅程。他们发现第四颗行星 - 在TRAPPIST-1可居住区内的世界最里面 - 可能正在经历强大的质子轰击。
“这些颗粒在TRAPPIST-1系统中的通量可能比地球上的颗粒通量高出100万倍，”Fraschetti说。
这对科学家来说是一个惊喜，尽管行星离地球更近，而不是地球对太阳。高能粒子沿着磁场穿过空间，TRAPPIST-1A的磁场紧紧缠绕在恒星周围。
“你希望粒子会被这些紧密包裹的磁场线所困，但如果引入湍流，它们就会逃逸，垂直于平均恒星场移动，”Fraschetti说。
恒星表面的耀斑引起磁场中的湍流，使质子离开恒星。粒子的去向取决于恒星的磁场如何远离其旋转轴。在TRAPPIST-1系统中，该区域最可能的排列将高能质子直接带到第四个行星的表面，在那里它们可以分解构建生命所需的复杂分子 - 或者它们可能作为创造的催化剂这些分子。
虽然地球的磁场保护地球的大部分地球免受太阳发射的高能质子的影响，但是足以使TRAPPIST-1质子偏转的强度需要不可能强大 - 比地球强大数百倍。但这并不一定意味着TRAPPIST-1系统的生命死亡。
TRAPPIST-1行星很可能被锁定，一方面，这意味着每个行星的同一半球总是面向恒星，而永恒的夜晚则笼罩着另一个星球。
“也许夜晚的生命仍然足够温暖，它不会受到辐射的轰击，”UA天文学系研究员本杰明拉克姆说，他没有参与这两项研究。
海洋也可以屏蔽破坏性的高能质子，因为深水可以在它们撕裂生命的基石之前吸收颗粒。在这些海洋中甚至在行星的岩石中产生的潮汐可能对生命产生其他有趣的影响。
牵引潮
在地球上，月球不仅在海洋中引发潮汐 - 潮汐力也会使地球地幔和地壳的球形变形。在TRAPPIST-1系统中，行星足够接近，科学家们假设世界可能会互相提升潮汐，就像月亮对地球一样。
“当行星或月球从潮汐变形时，其内部的摩擦会产生热量，”第二项研究的第一作者Hay说。
通过计算TRAPPIST-1行星的重力将如何牵引并相互变形，Hay研究了热量带给系统的程度。
TRAPPIST-1是唯一一个行星可以相互产生巨大潮汐的已知系统，因为它们的恒星周围的世界非常紧密。
“这是一个如此独特的过程，以前没有人详细考虑，而且实际上发生的事情真是令人惊奇，”Hay说。在过去，科学家们只考虑过这颗恒星提出的潮汐。
Hay发现系统的内部两个行星足够接近，它们相互之间产生强大的潮汐。随后的潮汐加热可能足够强，可以为火山活动提供燃料，从而可以维持大气层。虽然TRAPPIST-1的最里面的行星在他们的日子里可能太热以维持生命，但火山燃烧的气氛可能有助于将一些热量移到他们过于寒冷的夜晚，使其变暖以使生物免于冻结。
该系统中的第六颗行星称为TRAPPIST-1g，正在经历来自恒星和其他行星的潮汐牵引。它是该系统中唯一由于其他行星引起的潮汐加热与中心恒星引起的潮汐加热一样的行星。如果TRAPPIST-1g是一个海洋世界，就像我们自己的太阳系中的欧罗巴或土卫二那样，潮汐加热可以保持水温。
像TRAPPIST-1这样的M矮星系统为天文学家提供了寻找太阳系外生命的最佳机会，而Fraschetti和Hay的研究可以帮助科学家选择未来如何探索该系统。
“我们需要真正了解这些系统对生命的适用性，高能粒子通量和潮汐加热是限制我们这样做的能力的重要因素，”拉克姆说。