Anonim

Nové studie popisují, že planety TRAPPIST-1 jsou pravděpodobně skalnaté, vodnaté světy

Prostor

Michael Irving

6. února 2018

5 obrázků

Výklad umělce, v rozsahu, jak by se planety TRAPPIST-1 srovnávaly se Zemí (Kredit: ESO / M. Kornmesser)

Je to skoro rok, co astronomové ohlásili objev sedmi planetových exoplanet v systému TRAPPIST-1. Pouhých 40 světelných let je TRAPPIST-1 jednou z nejjasnějších případových studií o tom, jak fungují planetární systémy a jak je pravděpodobné, že by bylo možné najít život jinde ve vesmíru. Nový výzkum vypočítal hustoty planet a jejich atmosféry, což nám dalo lepší představu o tom, jak by mohli vypadat a kolik vody by mohlo být přítomno.

TRAPPIST-1 je ultra-cool červená trpasličí hvězda, jen o něco větší než Jupiter. Všech sedm z jeho planet - TRAPPIST-1b přes 1h - je zastrčeno velmi těsně, obíhající blíže k rodičovské hvězdě, než Merkur dělá Slunci. To může znít jako by to znamenalo pro pekelnou krajinu, ale protože TRAPPIST-1 je mnohem chladnější než Slunce, jeho obytná zóna je mnohem blíže a TRAPPIST-1e, f a g se pohybují kolem této milé skvrny.

Ale právě proto, že jsou v správné pozici k podpoře života, nemusí nutně znamenat, že mohou. Existuje spousta jiných faktorů, včetně složení a hustoty planet, a určení těchto podrobností bylo cílem nové studie.

"Nyní víme více o TRAPPIST-1 než o jakémkoli jiném planetárním systému kromě našich vlastních, " říká Sean Carey, spoluautor nové studie. "Zlepšené hustoty naší studie dramaticky zpřesňují naše chápání povahy těchto tajemných světů."

Hustota vzdálené planety není snadné zjistit. Je to "35-dimenzionální problém, " podle výzkumníků, protože je založen na rozdílech v načasování oběžné dráhy každé planety. Vzhledem k tomu, že planety TRAPPIST-1 jsou tak napjaté, jejich gravitační tahy se mohou vzájemně propojit s oběma oběžnými dráhami. Měření těchto vln umožňuje astronomům odhadnout hmotnost každé planety.

S hmotností a poloměrem každé známé planety mohou výzkumníci potom vypočítat jejich hustoty, což zase říká, o čem je tato planeta vyrobena. Kombinace dat o hustotě, kompozici, atmosféře a orbitální vzdálenosti a běhových simulacích vycházejících z nich, namaluje nejjasnější obraz z těchto sedmi světů.

"Hustoty, ačkoliv jsou důležité stopy pro kompozice planet, neříkají nic o osídlení, " říká Brice-Olivier Demory, spoluautor studie. "Naše studie je však důležitým krokem vpřed, jelikož budeme i nadále zkoumat, zda by tyto planety mohly podporovat život."

Na základě těchto výpočtů se zdá, že TRAPPIST-1b má skalnaté jádro a hustou atmosféru. TRAPPIST-1c je podobně skalnatý, ale s tenčí atmosférou a 1d je nejlehčí, s méně než třetinou hmotnosti Země. Mohlo by to být způsobeno velkou atmosférou, tekutým oceánem nebo vrstvou ledu.

TRAPPIST-1e se zdá být nejvíce planety Země v systému. Je to trochu hustší než Země, což naznačuje železné jádro a je přibližně stejné velikosti a přijímá podobné množství záření od své mateřské hvězdy jako my z Slunce. Je to nejkrojnější planeta a může hostit tekutou vodu.

Trappist-1f, g a h se zdají mít tenkou atmosféru a mohly by na povrchu obsahovat vodní led.

Celkově hustoty naznačují, že voda může představovat až pět procent hmoty některých planet - pro srovnání, voda tvoří pouze 0, 02 procenta hmotnosti Země.

Vědci tvrdí, že ačkoli jejich modely jsou nejkomplexnější na základě dostupných informací, naše chápání systému TRAPPIST-1 se bude i nadále měnit při nových pozorováních.

Související studie týmu s použitím Hubbleovho vesmírného teleskopu se vrhla do atmosféry TRAPPIST-1d, e, f a g. Tato studie zjistila, že první tři z těchto planet nemají atmosféru bohatou na vodík, což také podporuje myšlenku, že jsou to skalní světy. Totéž však nebylo možné pro TRAPPIST-1g potvrdit.

"Přítomnost nafouknutých atmosférů dominovaných vodíkem by naznačovala, že tyto planety jsou pravděpodobnější plynnými světmi, jako je Neptun, " říká Julien de Wit, hlavní autor studie. "Nedostatek vodíku ve svých atmosférách dále podporuje teorie o tom, že planety jsou pozemské v přírodě. Tento objev je důležitým krokem k určení, zda by mohly planety na svých površích uchovávat tekutou vodu, což by jim umožnilo podporovat živé organismy.

Hustota výzkumu má být zveřejněna v časopise Astronomy & Astrophysics (PDF), zatímco Hubbleova studie byla publikována v Nature Astronomy .

Studie Hubble je popsána ve videu níže.

Zdroje: NASA, ESO, Hubble

Umělecké vykreslení toho, jak mohou planety TRAPPIST-1 vypadat, na základě nejnovějších údajů o jejich velikosti, hustotě, složení a orbitální vzdálenosti (Kredit: NASA / JPL-Caltech)

Tento infographic porovnává nejnovější údaje o sedmi planetách TRAPPIST-1 spolu s několika místními planetami (Credit: NASA / JPL-Caltech / R. Hurt a T. Pyle (IPAC)).

Astronomové byli schopni lépe charakterizovat sedm planet v systému TRAPPIST-1 a zjistili, že několik může být schopno přivést tekutou vodu (Kredit: ESO / M. Kornmesser)

Nové pozorování planet TRAPPIST-1 naznačují, že jsou většinou skalní, s atmosférou různé tloušťky a možná i velkým množstvím vody (Kredit: ESO / M. Kornmesser)

Výklad umělce, v rozsahu, jak by se planety TRAPPIST-1 srovnávaly se Zemí (Kredit: ESO / M. Kornmesser)

Doporučená Redakce Choice