TRAPPİST-1 - TRAPPIST-1

TRAPPİST-1

TRAPPIST-1, Kova takımyıldızındaki kırmızı daire içinde
Gözlem verileri Epoch J2000       Ekinoks J2000
takımyıldız	Kova
Sağ yükseliş	23 sa 06 m 29.283 s
sapma	-05° 02′ 28.59″
özellikleri
evrimsel aşama	Ana sıra
spektral tip	M8V
Görünen büyüklük  (V)	18.798 ± 0.082
Görünen büyüklük  (R)	16.466 ± 0.065
Görünen büyüklük  (I)	14.024 ± 0.115
Görünen büyüklük  (J)	11.354 ± 0.022
Görünen büyüklük  (H)	10.718 ± 0.021
Görünen büyüklük  (K)	10.296 ± 0.023
V−R renk indeksi	2.332
R-I renk indeksi	2.442
J-H renk indeksi	0.636
J-K renk indeksi	1.058
astrometri
Radyal hız (R v )	−54 ± 2  km/sn
Doğru hareket (μ)	RA: 922.1 ± 1.8  mas / yıl Aralık: -471,9 ± 1.8  mas / yıl
Paralaks (π)	80,451 ± 0,12  mas
Mesafe	40,54 ± 0,06  ly (12,43 ± 0,02  adet )
Mutlak büyüklük  (M V )	18.4 ± 0.1
Detaylar
Yığın	0.0898 ± 0.0023  M ☉
yarıçap	0.1192 ± 0.0013  R ☉
Parlaklık (bolometrik)	0.000553 ± 0.000018  L ☉
Parlaklık (görsel, L V )	0.000 003 73  L ☉
Yüzey ağırlığı (log  g )	≈5.227  cgs
Sıcaklık	2566 ± 26  K
Metallik [Fe/H]	0.04 ± 0.08  deks
döndürme	3.295 ± 0.003 gün
Dönme hızı ( v  sin  i )	6 km/s
Yaş	7,6 ± 2,2  Gyr
Diğer tanımlamalar
2MASS J23062928-0502285, 2MASSI J2306292-050227, 2MASSW J2306292-050227, 2MUDC 12171
Veritabanı referansları
SİMBAD	veri
ötegezegen Arşivi	veri
Güneş Dışı Gezegenler Ansiklopedisi	veri

Trappist-1 , aynı zamanda tayin 2MASS J23062928-0502285 , bir bir ultra serin cüce yıldız kırmızı gezegen biraz daha büyük bir yarıçap ile Jüpiter 94 kez Jüpiter kütleye sahip iken. Bu 40 ışık yılı (12 adet) hakkındadır Güneş de takımyıldızı Kova . Onun yörüngesinde, Kepler-90 hariç diğer tüm gezegen sistemlerinden daha fazla, yedi ılıman karasal gezegen tespit edildi . Mayıs 2017'de yayınlanan bir çalışma, gezegenlerin bir ön- gezegen diski aracılığıyla mevcut yörüngelerine nasıl göç ettikleri düşünülürse, sistemin kararlılığının özellikle şaşırtıcı olmadığını öne sürüyor .

Belçikalı astronom ekibi ilk üç keşfedilen Toprak başkanlığındaki 2015 A takımda yıldızın çevresinde dolanan gezegenler ölçüsünde Michaël Gillon de Liège Üniversitesi'nden de Belçika'da tespit kullanarak gezegenler , transit fotometri ile transit Gezegenler ve gezegenciklere Küçük Teleskobu de (Trappist) La Silla Gözlemevi de Şili'de ve Observatoire de l'Oukaïmeden Fas . 22 Şubat 2017'de, gökbilimciler bu tür dört ek ötegezegen duyurdular. Bu çalışma kullanılan Spitzer Uzay Teleskobu ve Çok Büyük Teleskop'unu de Paranal diğerleri arasında, ve en az üç (ki yedi, gezegenlerin toplam getirdi E , f ve g ) onun içinde olduğu kabul edilir yaşanabilir bölge . Yüzeylerinde bir yerde sıvı su olabileceğinden hepsi yaşanabilir olabilir. Tanıma bağlı olarak, en fazla altı tanesi iyimser yaşanabilir bölgede ( c , d , e , f , g ve h ), tahmini denge sıcaklıkları 170 ila 330 K (−103 ila 57 °C; −154 ila 134) olabilir. °F). Kasım 2018'de araştırmacılar, e gezegeninin en olası Dünya benzeri okyanus dünyası olduğunu ve "yaşanabilirliği göz önünde bulundurarak daha fazla çalışma için mükemmel bir seçim olacağını" belirlediler .

Keşif ve isimlendirme

TRAPPIST-1'in Kepler görüntüsü

Sistemin merkezindeki yıldız, 1999 yılında Two Micron All-Sky Survey (2MASS) sırasında keşfedildi . Sonraki kataloğa "2MASS J23062928-0502285" adı ile girildi. Rakamlar , yıldızın gökyüzündeki konumunun doğru yükselişini ve eğimini , "J" ise Julian Dönemini ifade eder .

Sistem daha sonra , Eylül-Aralık 2015 arasında TRAPPIST-Güney teleskopunu kullanarak ilk gözlemlerini yapan ve bulgularını Nature dergisinin Mayıs 2016 sayısında yayınlayan Liège Üniversitesi'ndeki bir ekip tarafından incelenmiştir . Backronym Katolik Hıristiyan anıyor tarikat ait Trappists ve Trappist bira astronomlar kendi keşfinden tost için kullanılan o (öncelikle Belçika'da) üretir. Yıldız, bu teleskop tarafından keşfedilen ilk ötegezegenlere ev sahipliği yaptığından, kaşifler buna göre onu "TRAPPIST-1" olarak adlandırdılar.

Gezegenler, keşfedilen ilk gezegen için b ile başlayarak , ikinci için c ile başlayarak, keşif sırasına göre belirlenir . TRAPPIST-1 çevresindeki üç gezegen ilk olarak keşfedildi ve artan yörünge periyotlarına göre b , c ve d olarak adlandırıldı ve ikinci keşif grubu da benzer şekilde e ila h olarak adlandırıldı .

yıldız özellikleri

TRAPPIST-1, Güneş'in büyüklüğü ile karşılaştırıldığında .

TRAPPIST-1, tayf sınıfının ultra soğuk bir cüce yıldızıdır.M8.0 ± 0.5 , yaklaşık% 9 kütle ve% 12 yarıçapıdır güneş . Jüpiter'den sadece biraz daha büyük olmasına rağmen, kütlesi yaklaşık 94 kat daha fazladır . Yüksek çözünürlüklü optik spektroskopi , lityumun varlığını ortaya çıkarmayı başaramadı , bu da hidrojeni kaynaştıran ve lityumunu tüketen çok düşük kütleli bir ana dizi yıldızı olduğunu , yani çok genç bir kahverengi cüce yerine kırmızı bir cüce olduğunu düşündürdü . 2,511  K (2,238 °C; 4,060 °F) sıcaklığa sahiptir ve yaşının yaklaşık olarak olduğu tahmin edilmektedir.7.6 ± 2.2  Gyr . Karşılaştırıldığında, Güneş 5.778 K (5.505 °C; 9.941 °F) sıcaklığa ve yaklaşık 4.6 Gyr yaşına sahiptir. İle gözlemler Kepler K2 uzantısı 79 günlük bir toplam ortaya starspots ve seyrek zayıf optik işaret fişeği (aktif M6-M9 cüce için daha seyrek 30 kat), günde 0.38 oranında; gözlem süresinin sonuna doğru tek bir güçlü parlama belirdi. Gözlenen alevlenme faaliyeti muhtemelen yörüngedeki gezegenlerin atmosferlerini düzenli olarak değiştirerek onları yaşam için daha az uygun hale getiriyor. Yıldızın dönme süresi 3,3 gündür.

TRAPPIST-1'in yüksek çözünürlüklü benek görüntüleri elde edildi ve M8 yıldızının, bir kahverengi cüceye eşit veya ondan daha parlak bir parlaklığa sahip hiçbir yoldaşı olmadığını ortaya çıkardı. Ev sahibi yıldızın tek olduğuna dair bu belirleme, yörüngedeki gezegenler için ölçülen geçiş derinliklerinin yarıçapları için gerçek bir değer sağladığını doğrular ve böylece gezegenlerin gerçekten Dünya büyüklüğünde olduğunu kanıtlar.

Düşük parlaklığı nedeniyle yıldız, 12 trilyon yıla kadar yaşama yeteneğine sahiptir. Metalikliği ([Fe/H]) 0.04 veya güneş miktarının %109'u ile metal bakımından zengindir . Parlaklığı , çoğu kızılötesi spektrumda yayılan Güneş'in ( L _☉ ) %0.05'i kadardır ve _18.80'lik görünür büyüklüğü ile Dünya'dan temel amatör teleskoplarla görülemez.

gezegen sistemi

Bağıl boyutları, yoğunlukları ve Trappist-1 sisteminin aydınlatma ile karşılaştırıldığında iç gezegenlerin içinde Güneş Sistemi'nin .

TRAPPIST-1'in Spitzer Uzay Teleskobu geçiş verileri. Daha büyük gezegenler daha fazla karartma ile sonuçlanırken, yıldızdan daha uzak olan gezegenler daha uzun karartma ile sonuçlanır.

22 Şubat 2017'de gökbilimciler, bu yıldızın gezegen sisteminin, beşi ( b , c , e , f ve g ) Dünya'ya benzer ve ikisi ( d ve h ) olan yedi ılıman karasal gezegenden oluştuğunu açıkladılar. Mars ve Dünya arasında orta büyüklüktedir . Gezegenlerden en az üçü ( e , f ve g ) yaşanabilir bölge içinde yörüngede dönüyor .

TRAPPIST-1 gezegen sisteminin yörüngeleri çok düz ve kompakttır. TRAPPIST-1'in yedi gezegeninin yörüngesi, Merkür'ün Güneş'in yörüngesindeki yörüngesinden çok daha yakın . Haricinde b onlar uzak daha yörünge, Galile uyduları yakın diğer çoğundan daha Jüpiter'in etrafında, ama Jüpiter'in uyduları . b ve c yörüngeleri arasındaki mesafe, Dünya ile Ay arasındaki mesafenin sadece 1,6 katıdır. Gezegenler birbirlerinin gökyüzünde belirgin bir şekilde görünmelidir, bazı durumlarda Ay'ın Dünya'dan göründüğünden birkaç kat daha büyük görünmelidir. En yakın gezegende bir yıl sadece 1.5 Dünya günü içinde geçerken, yedinci gezegenin yılı sadece 18.8 günde geçer.

Gezegenler birbirine o kadar yakın geçerler ki, yerçekimi etkileşimleri önemlidir ve yörünge periyotları neredeyse rezonanslıdır. En içteki gezegen sekiz yörüngeyi tamamlarken, ikinci, üçüncü ve dördüncü gezegenler beş, üç ve iki yörüngeyi tamamlar. Yerçekimi çekişi, aynı zamanda , bir dakikanın altından 30 dakikanın üzerine kadar değişen, geçiş süresi varyasyonları (TTV'ler) ile sonuçlanır; bu, araştırmacıların, en dıştaki gezegen dışındaki tüm gezegenlerin kütlelerini hesaplamasına izin verdi. Altı iç gezegenin toplam kütlesi, TRAPPIST-1'in kütlesinin yaklaşık %0.02'sidir, Jüpiter'in Galile uydularınınkine benzer bir kesir ve benzer bir oluşum geçmişine işaret eden bir gözlem . Gezegen yoğunlukları toprak (o 1.17 kat ~ ~ 0.60 arasında değişmektedir p'ye _⊕ , 5.51 g / cc ³ ), ağırlıklı olarak kayalık bileşimleri göstermektedir. Belirsizlikler durumu hariç, uçucu önemli bir bileşen de dahil olup olmadığını belirtmek için çok büyük f (değer0.60 ± 0.17  ρ _⊕ ) bir buz tabakasının ve/veya geniş bir atmosferin varlığını "destekler" . Benek görüntüleme, olası tüm yıldız ve kahverengi cüce yoldaşlarını dışlar.

31 Ağustos 2017'de, Hubble Uzay Teleskobu'nu kullanan gökbilimciler , TRAPPIST-1 ötegezegenlerinde olası su içeriğine dair ilk kanıtları bildirdiler.

18 Şubat ve 27 Mart 2017 tarihleri ​​arasında, bir gökbilimciler ekibi, yıldız için güncellenmiş parametreleri kullanarak yedi gezegenin yörünge ve fiziksel parametrelerini iyileştirmek için TRAPPIST-1'i gözlemlemek için Spitzer Uzay Teleskobu'nu kullandı. Sonuçları 9 Ocak 2018'de yayınlandı. Yeni bir kütle tahmini verilmemesine rağmen ekip, gezegenlerin yörünge parametrelerini ve yarıçaplarını çok küçük bir hata payıyla düzeltmeyi başardı. Ekip, güncellenmiş gezegen parametrelerine ek olarak, en içteki gezegenin etrafında geniş, sıcak bir atmosfer olduğuna dair kanıtlar da buldu.

5 Şubat 2018'de, Hubble Uzay Teleskobu, Kepler Uzay Teleskobu, Spitzer Uzay Teleskobu ve ESO'nun SPECULOOS teleskopunu kullanan uluslararası bir bilim insanı grubunun ortak çalışması , TRAPPIST-1 sistemi için şimdiye kadarki en doğru parametreleri yayınladı. Yedi gezegenin kütlelerini çok küçük bir hata payına kadar inceltebildiler ve gezegenlerin yoğunluğunun, yüzey yerçekiminin ve kompozisyonunun doğru bir şekilde belirlenmesine izin verdiler. Gezegen 0.3 ila yaklaşık hacimsel olarak değişir  M _🜨 1.16 için  M _🜨 0.62 den yoğunlukları ile, p'ye _⊕ (3.4 g / cm ' ³ 1.02) p'ye _⊕ (5.6 gr / cm' ³ ). c ve e gezegenleri neredeyse tamamen kayalıktır, b , d , f , g ve h ise su kabuğu, buz kabuğu veya kalın bir atmosfer şeklinde bir uçucu madde katmanına sahiptir. c , d , e ve f gezegenlerinde hidrojen-helyum atmosferleri yoktur. Gezegen g de gözlemlendi, ancak bir hidrojen atmosferini kesin olarak dışlamak için yeterli veri yoktu. Gezegen d , kütlesinin yaklaşık %5'ini oluşturan bir sıvı su okyanusuna sahip olabilir (karşılaştırma için, Dünya'nın su içeriği < % 0,1'dir), f ve g'nin su katmanları varsa, muhtemelen donmuşlardır . Gezegen e , Dünya'dan biraz daha yüksek bir yoğunluğa sahiptir, bu da karasal bir kaya ve demir bileşimini gösterir. Atmosferik modelleme atmosferi anlaşılacağı b fazla olması muhtemeldir kaçak sera sınır tahmini 10 ile ¹ 10 için ⁴ bar su buharı.

2020'nin başlarında gerçekleştirilen yıldız tayfı çalışması, TRAPPIST-1 yıldız dönme ekseninin gezegen yörüngelerinin düzlemi ile iyi hizalandığını ortaya çıkardı. Yıldız eğikliği bulundu19+13
-15 derece.

Veri grafiği

Ay ve Dünya ile karşılaştırıldığında, ölçeklenecek boyut ve mesafelere sahip TRAPPIST-1 sistemi

Yörünge yakın rezonans

2016'da Spitzer Uzay Teleskobu tarafından kaydedilen, Eylül'den Ekim'e kadar 20 günlük bir süre boyunca TRAPPIST-1'in gezegen geçişleri .

TRAPPIST-1 gezegenlerinin yörünge hareketleri, her üyeyi birbirine bağlayan üç gövdeli Laplace tipi rezonanslarla karmaşık bir zincir oluşturur . Göreceli yörünge periyotları (dışa doğru ilerleyen), sırasıyla 24/24, 24/15, 24/9, 24/6, 24/4, 24/3 ve 24/2 tamsayı oranları veya en yakın komşu periyot oranlarıdır. yaklaşık 8/5, 5/3, 3/2, 3/2, 4/3 ve 3/2 (1.603, 1.672, 1.506, 1.509, 1.342 ve 1.519). Bu, bilinen en uzun yakın-rezonans ötegezegen zincirini temsil eder ve daha büyük başlangıç ​​mesafelerinde oluştuktan sonra geriye kalan ilk- gezegen diski içinde içe doğru göç eden gezegenler arasındaki etkileşimlerden kaynaklandığı düşünülmektedir .

TRAPPIST-1'de bulunan kümeye benzer çoğu yörünge kümesi kararsızdır ve bir gezegenin diğerinin Tepe küresi içine girmesine veya dışarı atılmasına neden olur . Ancak bir sistemin, örneğin bir protoplanetary disk ile etkileşimleri sönümleme yoluyla oldukça kararlı bir duruma geçmesinin bir yolu olduğu bulunmuştur . Bundan sonra gelgit kuvvetleri sisteme uzun vadeli bir istikrar verebilir.

Yörünge rezonanslarında ve müzik teorisinde tam sayı oranları arasındaki sıkı uyum, sistemin hareketini müziğe dönüştürmeyi mümkün kılmıştır.

Gezegen sisteminin oluşumu

Ormel ve arkadaşlarına göre, önceki gezegen oluşum modelleri, oldukça kompakt TRAPPIST-1 sisteminin oluşumunu açıklamamaktadır. Yerinde oluşum, alışılmadık derecede yoğun bir disk gerektirir ve yörünge rezonanslarını kolayca hesaba katmaz. Don çizgisinin dışındaki oluşum , gezegenlerin karasal doğasını veya Dünya benzeri kütlelerini açıklamaz. Yazarlar, gezegen oluşumunun, çakıl boyutundaki parçacıkların akış dengesizliklerini tetiklediği don çizgisinde başladığı ve ardından protoplanetlerin çakıl taşı birikmesiyle hızla olgunlaştığı yeni bir senaryo önerdi . Gezegenler Dünya kütlesine ulaştığında, gaz diskinde çakıl taşlarının içe doğru sürüklenmesini durduran ve büyümelerinin durmasına neden olan bozulmalar yaratırlar. Gezegenler, Tip I göç ile iç diske taşınır, burada manyetosferik boşlukta dururlar ve ortalama hareket rezonanslarıyla sonuçlanırlar. Bu senaryo, en büyük su fraksiyonları en içteki ve en dıştaki gezegenlerde olmak üzere, %10 civarında önemli miktarda su ile oluşan gezegenleri öngörür.

gelgit kilitleme

Yedi gezegenin tamamının gelgit olarak sözde senkronize bir dönüş durumuna (her gezegenin bir tarafı kalıcı olarak yıldıza dönük) kilitlenmesi ve orada yaşamın gelişimini çok daha zor hale getirmesi önerilmektedir . Daha az olası bir olasılık, bazılarının daha yüksek dereceli bir spin-yörünge rezonansında sıkışıp kalmasıdır . Gelgitsel olarak kilitlenmiş gezegenler, tipik olarak, sürekli olarak aydınlatılan gündüz tarafları ile sürekli olarak karanlık olan gece tarafları arasında, gezegenleri çevreleyen çok güçlü rüzgarlar üretebilecek çok büyük sıcaklık farklılıklarına sahip olacaktır. Yaşam için en iyi yerler, iki taraf arasındaki terminatör çizgisi olarak adlandırılan hafif alacakaranlık bölgelerine yakın olabilir . Diğer bir olasılık, yedi gezegen arasındaki güçlü karşılıklı etkileşimler nedeniyle gezegenlerin etkin bir şekilde senkronize olmayan dönüş durumlarına itilebilmesi ve bunun sonucunda gezegenlerin yüzeyi üzerinde daha eksiksiz bir yıldız örtüsünün oluşmasıdır.

gelgit ısıtma

Gelgit ısınmasının önemli olduğu tahmin ediliyor: f ve h dışındaki tüm gezegenlerin , Dünya'nın toplam ısı akışından daha büyük bir gelgit ısı akışına sahip olması bekleniyor. c gezegeni hariç , tüm gezegenlerin yoğunluğu, önemli H'nin varlığını gösterecek kadar düşük.
2O bir biçimde. Gezegenler b ve c , gezegensel gelgitlerden magma okyanuslarını kaya mantolarında tutmaya yetecek kadar ısınma yaşarlar; c gezegeninin yüzeyinde silikat magma patlamaları olabilir. d , e ve f gezegenlerindeki gelgit ısı akışları daha düşüktür, ancak yine de Dünya'nın ortalama ısı akışından yirmi kat daha yüksektir. d ve e gezegenleri yaşanabilir olma olasılığı en yüksek olanlardır. Gezegen d , albedo değeri ≳ 0.3 ise kaçak sera durumundan kaçınır .

Sistemin güçlü X-ışını ve aşırı UV ışınlamasının olası etkileri

Bolmont et al. TRAPPIST-1 ile b ve c gezegenlerinin tahmin edilen uzak ultraviyole (FUV) ve aşırı ultraviyole (EUV/XUV) ışınımının etkilerini modelledi . Elde ettikleri sonuçlar, iki gezegenin ilk su içeriklerine bağlı olarak (gerçek kayıp muhtemelen daha düşük olsa da) 15 Dünya okyanusu kadar su kaybetmiş olabileceğini gösteriyor. Bununla birlikte, yaşanabilir kalmaya yetecek kadar su tutmuş olabilirler ve daha fazla yörüngede dönen bir gezegenin çok daha az su kaybedeceği tahmin ediliyordu.

Bununla birlikte, Wheatley ve diğerleri tarafından yapılan sonraki bir XMM-Newton X-ışını çalışması. yıldızın, bizim çok daha büyük Güneşimizle karşılaştırılabilir bir seviyede X-ışınları ve Bolmont ve arkadaşlarının varsaydığından 50 kat daha güçlü bir seviyede aşırı ultraviyole radyasyon yaydığını buldu. Yazarlar bunun , yıldızın yaşanabilir bölgesini kapsayan yakın, Dünya boyutundaki gezegenlerin birincil ve belki de ikincil atmosferlerini önemli ölçüde değiştireceğini tahmin ettiler. Yayın, bu seviyelerin "gezegen atmosferinin radyasyon fiziğini ve hidrodinamiğini ihmal ettiğini" ve önemli bir fazla tahmin olabileceğini kaydetti. Gerçekten de, çok kalın bir hidrojen ve helyum birincil atmosferinin XUV soyulması, yaşanabilirlik için gerçekten gerekli olabilir. Yüksek XUV seviyelerinin, Bolmont ve diğerleri tarafından tahmin edilenden daha az olası d gezegeninde su tutulması yapması beklenir , ancak yüksek oranda radyasyona maruz kalmış gezegenlerde bile kutuplarda veya gelgitlerle kilitlenmiş gezegenlerin gece taraflarında soğuk tuzaklarda kalabilir. .

TRAPPIST-1'in yaşanabilir bölgesindeki gezegenlerde, Dünya'nınkine benzer, koruyucu bir ozon tabakasına sahip yoğun bir atmosfer varsa, UV yüzey ortamları günümüz Dünya'sına benzer olacaktır. Bununla birlikte, anoksik bir atmosfer , yüzeye daha fazla UV'nin ulaşmasına izin verecek ve yüzey ortamlarını yüksek UV toleranslı karasal ekstremofillere bile düşman hale getirecektir . Gelecekteki gözlemler, TRAPPIST-1 gezegenlerinden birinde ozonu tespit ederse, yüzey yaşamını araştırmak için birincil aday olacaktır.

Gezegen atmosferlerinin spektroskopisi

Ev sahibi yıldızlarından geçen TRAPPIST-1 gezegenlerinin sanatsal temsili. Geçiş yapan ötegezegenlerin atmosferlerinden geçen ışık, spektroskopi kullanarak atmosferik bileşimleri ortaya çıkarabilir .

Sistemin göreceli yakınlığı, günlük geçişleri oluşturan birincil ve yörünge hizalamalarının küçük boyutu nedeniyle, TRAPPIST-1'in gezegenlerinin atmosferleri, iletim spektroskopisi incelemesi için uygun hedeflerdir .

Hubble Uzay Teleskobu tarafından elde edilen b ve c gezegenlerinin birleşik iletim spektrumu, her gezegen için bulutsuz, hidrojenin hakim olduğu bir atmosferi dışlar, bu nedenle yüksek irtifalarda bulutlu olmadıkça geniş bir gaz zarfı barındırmaları pek olası değildir. . Bulutsuz bir su buharı atmosferinden Venüs benzeri bir atmosfere kadar diğer atmosferik yapılar, özelliksiz spektrumla tutarlı kalır.

Başka bir çalışma, gezegenlerin yarıçaplarının yedi katına kadar uzanan dış küresel disklere sahip iki iç gezegenin etrafında hidrojen dış kürelerinin varlığına işaret etti.

Uluslararası bir işbirliğinin uzaydan ve yer tabanlı teleskoplardan elde edilen verileri kullanan bir makalesinde, c ve e gezegenlerinin büyük olasılıkla büyük ölçüde kayalık iç mekanlara sahip olduğu ve b'nin su basıncı ile kaçak sera sınırının üzerindeki tek gezegen olduğu bulundu. 10 ¹ ila 10 ⁴ bar arasında buhar .

James Webb Uzay Teleskobu veya Avrupa Aşırı Büyük Teleskopu gibi gelecekteki teleskoplarla yapılan gözlemler , atmosferlerin sera gazı içeriğini değerlendirebilecek ve yüzey koşullarının daha iyi tahmin edilmesini sağlayacaktır. Ayrıca , eğer orada yaşam varsa, bu gezegenlerin atmosferlerinde ozon veya metan gibi biyolojik imzaları tespit edebilirler . 2020 itibariyle, TRAPPIST-1 sistemi, James Webb Uzay Teleskobu kullanılarak iletim spektroskopisi için en umut verici hedef olarak kabul edilmektedir .

Yaşanabilirlik ve yaşam olasılığı

Yıldız aktivitesinin yaşanabilirlik üzerindeki etkisi

Kepler'in K2 gözlemleri , ev sahibi yıldızda birkaç parlama ortaya çıkardı . En güçlü olayın enerjisi , Güneş'te görülen en güçlü parlamalardan biri olan Carrington olayıyla karşılaştırılabilirdi . TRAPPIST-1 sistemindeki gezegenler, ev sahibi yıldıza Dünya'dan çok daha yakın yörüngede olduklarından, bu tür patlamalar , Dünya'daki en güçlü jeomanyetik fırtınalardan 10-10000 kat daha güçlü manyetik fırtınalara neden olabilir . Patlamalarla ilişkili radyasyonun neden olduğu doğrudan zararın yanı sıra, başka tehditler de oluşturabilirler: gezegen atmosferlerinin kimyasal bileşimi muhtemelen püskürmeler tarafından düzenli olarak değiştirilir ve atmosferler de uzun vadede aşınabilir. Ötegezegenlerin yeterince güçlü bir manyetik alanı, atmosferlerini bu tür patlamaların zararlı etkilerinden koruyabilir, ancak Dünya benzeri bir ötegezegen , bu tür patlamalardan korunmak için 10-1000 Gauss düzeyinde bir manyetik alana ihtiyaç duyacaktır (bir karşılaştırma olarak, dünyanın manyetik alanı ) ≈0.5 Gauss olduğunu. 2020'deki araştırmalar, TRAPPIST-1'in süper parlama (en az 10 ²⁶  J - Carrington olayının iki katı parlama salması olarak tanımlanır) oranının 4.2 olduğunu bulmuştur.^+1.9
_−0.2^-1 yılı , yaşanabilir bölge gezegenlerinin atmosferinde ozonu kalıcı olarak tüketmek için yetersizdir. Ayrıca, TRAPPIST-1'in parlama UV emisyonu, durgun UV emisyonunun eksikliğini telafi etmek ve prebiyotik kimyayı güçlendirmek için büyük ölçüde yetersizdir .

Gezegenler arası panspermi olasılığı

Varsayımsal olarak, TRAPPIST-1 gezegen sisteminin koşulları yaşamı destekleyebilseydi , gezegenlerden birinde abiyogenez yoluyla gelişen herhangi bir olası yaşam muhtemelen panspermi yoluyla TRAPPIST-1 sistemindeki diğer gezegenlere yayılırdı . yaşamın bir gezegenden diğerine aktarılması. Yaşanabilir bölgedeki gezegenlerin birbirinden en az ~0.01 AU'luk bir ayrılıkla yakın olmaları nedeniyle, yaşamın bir gezegenden diğerine aktarılma olasılığı büyük ölçüde artar. Dünya'dan Mars'a panspermi olasılığı ile karşılaştırıldığında, TRAPPIST-1 sisteminde gezegenler arası panspermi olasılığının yaklaşık 10.000 kat daha fazla olduğu düşünülüyor.

Radyo sinyali aramaları

Şubat 2017'de SETI Enstitüsü'nün kıdemli gökbilimcisi Seth Shostak , "SETI Enstitüsü , TRAPPIST-1'in çevresini gözlemlemek için [2016'da] Allen Teleskop Dizisini kullandı ve 10 milyar radyo kanalını taramak için kullandı. sinyaller. Hiçbir iletim algılanmadı." Daha hassas Green Bank Teleskobu ile yapılan ek gözlemler , aktarım kanıtı göstermedi.

Diğer gözlemler

Keşfedilmemiş gezegenlerin varlığı

CAPSCam astrometrik kamerasını kullanan bir çalışma, TRAPPIST-1 sisteminin, yıl boyunca yörüngeleri olan en az 4,6  M _J kütleye sahip hiçbir gezegene ve beş yıllık yörüngelere sahip en az 1,6  M _J kütleye sahip gezegenlere sahip olmadığı sonucuna varmıştır . Bununla birlikte, çalışmanın yazarları, bulgularının TRAPPIST-1 sisteminin alanlarını, özellikle de gezegenlerin ara dönem yörüngelerine sahip olacağı bölgeyi analiz etmeden bıraktığını belirtti.

Ayların olasılığı

The Astrophysical Journal Letters'da yazan Stephen R. Kane , TRAPPIST-1 gezegenlerinin büyük uydulara sahip olma ihtimalinin düşük olduğunu belirtiyor. Dünya'nın Ay'ı, Dünya'nınkinin %27'sine sahip bir yarıçapa sahiptir, bu nedenle alanı (ve geçiş derinliği) Dünya'nınkinin %7,4'ü kadardır, eğer varsa, geçiş çalışmasında muhtemelen belirtilmiş olacaktır. 200-300 km (120-190 mi) yarıçapındaki daha küçük uydular muhtemelen tespit edilmeyecekti.

Teorik düzeyde Kane, iç TRAPPIST-1 gezegenlerinin etrafındaki uyduların teorik olarak mümkün olması için olağanüstü yoğun olması gerektiğini buldu. Bu bir karşılaştırma dayanmaktadır Tepesi kürenin bir ayın dış sınırı gezegenin yerçekimi onun yıldızın gelgit kuvveti daha güçlü olduğu alan bölgesini tanımlayarak mümkün yörüngeye var işaretleri ve Roche sınırı temsil eder gezegenin gelgitleri kendi yerçekimini aşmadan ve onu parçalamadan önce bir ayın yörüngede kalabileceği en küçük mesafe. Bu kısıtlamalar, halka sistemlerinin varlığını dışlamaz (parçacıkların yerçekimi kuvvetlerinden ziyade kimyasal tarafından bir arada tutulduğu yerler). Matematiksel türetme aşağıdaki gibidir:

${\displaystyle R_{H}=a_{p}{\sqrt[{3}]{\frac {M_{p}}{3M_{s}}}}}$

${\görüntüleme stili R_{H}}$gezegenin yarı ana ekseninden , gezegenin kütlesinden ve yıldızın kütlesinden hesaplanan, gezegenin Tepe yarıçapıdır . TRAPPIST-1 yıldızının kütlesinin yaklaşık 30.000  M _{🜨 olduğuna dikkat edin} (yukarıdaki veri tablosuna bakın); kalan rakamlar aşağıdaki tabloda verilmiştir. ${\displaystyle a_{p}}$${\displaystyle M_{p}}$${\ Displaystyle M_{s}}$

${\displaystyle R_{R}\yaklaşık 2.44R_{p}{\sqrt[{3}]{\frac {\rho _{p}}{\rho _{m}}}}}$

${\görüntüleme stili R_{R}}$gezegenin yarıçapından ve gezegenin yoğunluğundan hesaplanan, gezegenin Roche sınırıdır . Aşağıdaki tablo , Dünya'nın ayının yaklaşık bir tahmini kullanılarak hesaplanmıştır . ${\görüntüleme stili R_{p}}$${\displaystyle \rho _{p}}$${\displaystyle \rho _{m}=.606}$

Gezegen	${\displaystyle M_{p}}$ (Dünya kütleleri)	${\görüntüleme stili R_{p}}$ (Dünya yarıçapı)	${\displaystyle \rho _{p}}$ (Dünya yoğunluğu)	${\displaystyle a_{p}}$ ( AU )	${\görüntüleme stili R_{H}}$ (miliAU)	${\görüntüleme stili R_{R}}$ (miliAU)	${\displaystyle R_{H}/R_{R}}$
TRAPPIST-1b	1.374	1.116	0.987	0.0115	0.285	0.137	2.080
TRAPPIST-1c	1.308	1.097	0.991	0.0158	0,386	0.134	2.880
TRAPPIST-1d	0,388	0.788	0.792	0.0223	0.363	0.090	4.034
TRAPPIST-1e	0.692	0.920	0.889	0.0293	0.578	0.109	5.303
TRAPPIST-1f	1.039	1.045	0.911	0.0385	0.870	0.125	6.960
TRAPPIST-1g	1.321	1.129	0.917	0.0468	1.146	0.135	8.489
TRAPPIST-1 saat	0.326	0.775	0.755	0.0619	0.951	0.087	10.931

Kane, Hill yarıçapının kenarına yakın uyduların gezegen göçü sırasında rezonans kaldırmaya maruz kalabileceğini ve bunun tipik sistemler için kabaca 1 ⁄ 3 ve TRAPPIST-1 sistemi için 1 ⁄ 4 olarak tahmin edilen bir Tepe azaltma (ay kaldırma) faktörüne yol açabileceğini belirtiyor. ; bu nedenle b ve c gezegenleri için ( dörtten azdır) ay beklenmez . Ayrıca, gezegenle gelgit etkileşimleri, gezegenin dönüşünden ayın yörüngesine bir enerji aktarımına neden olabilir ve bu da bir ayın zamanla kararlı bölgeyi terk etmesine neden olabilir. Bu nedenlerden dolayı, dış TRAPPIST-1 gezegenlerinin bile uyduları olma ihtimalinin düşük olduğuna inanılıyor. ${\displaystyle R_{H}/R_{R}}$

Galeri

• 

  Sanatçının TRAPPIST-1 gezegen sistemi konsepti.

• 

  TRAPPIST-1 sisteminin Güneş Sistemi ile karşılaştırılması ; yedi gezegeninin yörüngeleri, Merkür'ün yörüngesine kolayca sığacaktı.

Videolar

• Medya oynat

  Video (01:32) – Ev sahibi yıldızlarından geçen TRAPPIST-1 ötegezegenlerinin sanatsal temsili.

• Medya oynat

  Video (01:10) – TRAPPIST-1 sisteminin gezegenlerinin etrafında uçuş animasyonu.

Ayrıca bakınız

• HD 10180 , bilinen en az yedi gezegeni olan bir yıldız
• Kepler-90 , bilinen sekiz gezegeni olan bir yıldız
• KIC 8462852 , kayda değer geçiş verilerine sahip başka bir yıldız
• LHS 1140 , atmosferik çalışmalara uygun bir gezegen sistemine sahip başka bir yıldız
• Aktif SETI , akıllı dünya dışı yaşama mesaj iletme girişimi
• Kırmızı cüce sistemlerinin yaşanabilirliği
• Potansiyel olarak yaşanabilir ötegezegenlerin listesi
• nikole lewis

Notlar

Referanslar

daha fazla okuma

• Levenson, Thomas (2 Mayıs 2016). "Gökbilimciler Yakındaki Bir Yıldızın Yaşanabilir Bölgesinde Gezegenler Buldu" . Atlantik . Erişim tarihi: 31 Temmuz 2016 .

Dış bağlantılar

• TRAPPIST.one , keşif ekibinin resmi web sitesi
• "NASA'nın Spitzer Toprak Boyutu, Tek Yıldız Çevresinde Yaşanabilir-Zon Gezegenler büyük Toplu ortaya çıkarır" üzerine YouTube NASA tarafından
• : "NASA & Trappist-1 Gezegenler Bir Hazine Olimpiyatı Found" üzerine YouTube'a NASA'nın Jet Propulsion Laboratuvarı tarafından
• ESOcast 83: Avrupa Güney Gözlemevi'nden "Gezegenli Ultra Soğuk Cüce"
• TRAPPIST-1 Sisteminin etkileşimli görselleştirmesi

Koordinatlar : 23 ^sa 06 ^m 29.383 ^s , -05° 02′ 28.59″