Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

TRAPPIST-1d
TRAPPIST-1d artist impression 2018.png
Впечатление художника от TRAPPIST-1d (февраль 2018 г.).
Открытие
Дата открытия2 мая 2016 г.
Метод обнаруженияТранзит
Орбитальные характеристики
Апастрон0,022467 +0,0000206
−0,000021 Австралия
Периастрон0,022094 +0,0000206
−0,000021 Австралия
Большая полуось0,02228038 (± 4,4e-7) [1] AU
Эксцентриситет0,00837 (± 0,00093) [1]
Орбитальный период4,049959 (± 0,000078) [2] г
Наклон89,89 +0,08
-0,15[2]
ЗвездаTRAPPIST-1 [3]
Физические характеристики
Средний радиус0,784 +0,023
-0,023[1] R ⊕
Масса0,297 +0,035
-0,039[1] M ⊕
Средняя плотность3,39 +0,34
−0,37 г см −3
Поверхностная гравитация0,483 0,048
-0,052[1] г
Температура282,1 ± 4,0 К (8,95 ± 4,00 ° C; 48,11 ± 7,20 ° F) (для нулевого альбедо) [2]

TRAPPIST-1d , также обозначается как 2MASS J23062928-0502285 д , представляет собой небольшая экзопланета (около 30% от массы Земли), что орбиты на внутренней кромке жилой зоны от ультрахолодный карликовой звезды TRAPPIST-1 приблизительно 40 свето- лет (12,1 парсека , или почти3,7336 × 10 14 км ) от Земли в созвездии Водолея . Экзопланета была обнаружена с помощью метода транзита , при котором измеряется эффект затемнения, который вызывает планета, когда она пересекает перед своей звездой. Первые признаки существования планеты были объявлены в 2016 году, но только в последующие годы была получена дополнительная информация о вероятной природе планеты. TRAPPIST-1d - наименее массивная планета системы и, вероятно, будет иметь компактную бедную водородом атмосферу, подобную Венере, Земле или Марсу. [4] Она получает всего на 4,3% больше солнечного света, чем Земля, что помещает ее на внутреннем краю обитаемой зоны. [2]Он имеет около <5% своей массы как летучий слой, который может состоять из атмосферы, океанов и / или слоев льда. [1] Недавние исследования Вашингтонского университета пришли к выводу, что TRAPPIST-1d может быть Венероподобной экзопланетой с необитаемой атмосферой. [5] Планета претендует на звание «планеты- кандидата». [6]

Открытие [ править ]

Группа астрономов во главе с Микаэлем Гийоном из Института астрофизики и геофизики Льежского университета [7] в Бельгии использовала телескоп TRAPPIST (малый телескоп для транзитных планет и планетезималов) в обсерватории Ла Силья в пустыне Атакама , Чили , [8] для наблюдения за TRAPPIST-1 и поиска планет на орбите. Используя транзитную фотометрию , они обнаружили три планеты размером с Землю, вращающиеся вокруг карликовой звезды; два самых внутренних приливно привязаны к своей звезде-хозяину, в то время как самый внешний, кажется, находится либо в обитаемой зоне системы, либо за ее пределами. [9] [10]Команда проводила свои наблюдения с сентября по декабрь 2015 года и опубликовала свои выводы в майском выпуске журнала Nature за 2016 год . [8] [11]

Первоначальное заявление и предполагаемый размер планеты были пересмотрены, когда в 2017 году была раскрыта полная система из семи планет:

Отпечаток художника от планетной системы TRAPPIST-1.
«Мы уже знали, что TRAPPIST-1, небольшая тусклая звезда на расстоянии около 40 световых лет от нас, была особенной. В мае 2016 года команда под руководством Михаэля Гиллона из Бельгийского университета Льежа объявила, что она находится на близком расстоянии от трех планет, которые, вероятно, являются твердыми. : TRAPPIST-1b, c и d ...
«Поскольку команда продолжала наблюдать, как тень за тенью пересекают звезду, трех планет уже было недостаточно, чтобы объяснить закономерность.« В какой-то момент мы не могли понять смысл всех этих транзитов », - говорит Гиллон.
«Теперь, после использования космического телескопа Спитцера для наблюдения за системой в течение почти трех недель подряд, Гиллон и его команда решили проблему: у TRAPPIST-1 есть еще четыре планеты.
«Ближайшие к звезде планеты, TRAPPIST-1b и c, не изменились. Но есть новая третья планета, получившая прозвище d, и то, что раньше выглядело как d, оказалось проблесками e, f и g. Еще есть планета h, которая дрейфует дальше всех и заметна только один раз ". [12]

Характеристики [ править ]

Радиус, масса и температура [ править ]

TRAPPIST-1d был обнаружен транзитным методом, что позволило ученым точно определить его радиус. Планета имеет размер около 0,784 R ⊕ с небольшой погрешностью около 147 км. Вариации времени прохождения и сложное компьютерное моделирование помогли точно определить массу планеты, что привело к тому, что ученые смогли рассчитать ее плотность, поверхностную гравитацию и состав. TRAPPIST-1d является лишь 0,297 M ⊕ , что делает его одним из наименее массивных экзопланет еще не нашел. Он имеет 61,6% плотности Земли (3,39 г / см 3).) и чуть меньше половины гравитации. Его масса, плотность и сила тяжести являются самыми низкими во всей системе TRAPPIST-1. Кроме того, плотность TRAPPIST-1d указывает на преимущественно каменистый состав, около ≤5% его массы находится в виде летучего слоя. Летучий слой TRAPPIST-1d может состоять из слоев атмосферы, океана и / или льда. [1] TRAPPIST-1d имеет равновесную температуру 282,1 K (9,0 ° C; 48,1 ° F) при альбедо 0. [2] Для земного альбедо 0,3 равновесная температура планеты составляет около 258 K ( −15 ° C; 5 ° F), что очень похоже на Землю при 255 K (−18 ° C; −1 ° F). [13]

Орбита [ править ]

TRAPPIST-1d - это планета, находящаяся на близкой орбите, для завершения одного полного обращения по которой требуется всего 4,05 дня (около 97 часов). [2] Он вращается на расстоянии всего 0,02228 а.е. от родительской звезды, или примерно 2,2% расстояния между Землей и Солнцем . [1] Для сравнения: Меркурий., самая внутренняя планета нашей Солнечной системы, обращается за 88 дней на орбиту на расстоянии около 0,38 а.е. Размер TRAPPIST-1 и близкая орбита TRAPPIST-1d вокруг него означает, что звезда, видимая с планеты, кажется в 5,5 раз больше Солнца с Земли. В то время как планета на расстоянии TRAPPIST-1d от нашего Солнца была бы выжженным миром, низкая светимость TRAPPIST-1 означает, что планета получает только в 1,043 раза больше солнечного света, чем Земля, что помещает ее во внутреннюю часть консервативной зоны обитания. [2]

Ведущая звезда [ править ]

Основная статья: TRAPPIST-1

Орбиты планеты ап ( М-типа ) Ultracool карликовой звезды имени TRAPPIST-1 . Звезда имеет массу 0,089 M ☉ (близко к границе между коричневыми карликами и водородосодержащими звездами ) и радиус 0,121 R ☉ . Его температура составляет 2516 К (2243 ° C; 4069 ° F), а возраст составляет от 3 до 8 миллиардов лет. Для сравнения, возраст Солнца составляет 4,6 миллиарда лет [14], а его температура составляет 5778 К (5504,85 ° C, 9940,73 ° F). [15] Звезда богата металлами, с металличностью.([Fe / H]) 0,04, или 109% солнечного количества. Это особенно странно, поскольку можно ожидать, что такие маломассивные звезды вблизи границы между коричневыми карликами и водородосодержащими звездами будут содержать значительно меньше металлов, чем Солнце. Его светимость ( L ☉ ) составляет 0,05% от светимости Солнца.

Звезды, подобные TRAPPIST-1, способны жить до 4–5 триллионов лет, что в 400–500 раз дольше, чем будет жить Солнце (у Солнца осталось всего около 8 миллиардов лет жизни, что чуть больше половины его жизни). [16] Из-за этой способности жить в течение длительных периодов времени вполне вероятно, что TRAPPIST-1 будет одной из последних оставшихся звезд, когда Вселенная станет намного старше, чем сейчас, когда газ, необходимый для образования новых звезд, будет истощаются , а оставшиеся начинают отмирать.

Видимая величина звезды или ее яркость с точки зрения Земли составляет 18,8. Поэтому он слишком тусклый, чтобы его можно было увидеть невооруженным глазом (предел 5,5).

Звезда не только очень маленькая и далекая, она также излучает сравнительно мало видимого света, в основном в невидимом инфракрасном диапазоне. Даже находясь в непосредственной близости от TRAPPIST-1d, примерно в 50 раз ближе, чем Земля от Солнца, планета получает менее 1% видимого света, который Земля видит от нашего Солнца. Это, вероятно, сделало бы дни на TRAPPIST-1d никогда не ярче, чем сумерки на Земле. Однако это по-прежнему означает, что TRAPPIST-1 может легко сиять в небе TRAPPIST-1d как минимум в 3000 раз ярче, чем полная луна в ночном небе Земли.

Пригодность [ править ]

Смотрите также: Обитаемость систем красных карликов

Модели и ученые расходятся во мнениях относительно того, указывают ли их конвергентные решения из данных TRAPPIST-1d на земную пригодность или на серьезный парниковый эффект .

В некоторых отношениях эта экзопланета - одна из наиболее похожих на Землю найденных. Намного меньше Земли, что может повлиять на ее магнитосферу, на поверхности она принимает чуть больше, чем радиация нашей планеты. У него нет атмосферы на основе водорода или гелия, что делает крупнейшие планеты необитаемыми. На планете также может быть жидкая и атмосферная вода, во много раз больше, чем на Земле. [1] TRAPPIST-1d имеет один из самых высоких индексов сходства с Землей среди найденных экзопланет - 0,91. [17] Скорее всего, приливно-отливная плотная атмосфера может быть достаточной для передачи тепла гораздо более холодной темной стороне.

Большинство моделей Вашингтонского университета для Trappist-1d сильно сходятся на планете, подобной Венере, с непригодной для жизни атмосферой. [5] Он находится во внутренней части ожидаемой обитаемой зоны своей родительской звезды (где, с весьма незначительным отклонением от земной магнитосферы, истории бомбардировок, истории звезд / планет и газов, жидкая вода будет на поверхности). Продвинутое трехмерное моделирование сводится к безудержному парниковому эффекту ; в некоторых решениях немного воды сохранилось после ранней горячей фазы в истории планеты. [18] [19]

TRAPPIST-1d может противостоять этому нагреву, особенно если он имеет земное альбедо ≥0,3, согласно другим исследованиям. Те же исследователи отмечают, что такая близость к звезде-хозяину имеет тенденцию повышать геотермальную активность и приливно нагреть дно любых морей. [20]

См. Также [ править ]

  • Список потенциально обитаемых экзопланет

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g h я Гримм, Саймон Л .; Демори, Брис-Оливье; Гиллон, Майкл; Дорн, Кэролайн; Агол, Эрик; Бурданов, Артем; Делрез, Летиция; Сестович, Марко; Triaud, Amaury HMJ; Турбет, Мартин; Болмонт, Эмелин; Калдас, Энтони; де Вит, Жюльен; Джехин, Эммануэль; Леконт, Джереми; Раймонд, Шон Н .; Ван Гроотель, Валери; Бургассер, Адам Дж .; Кэри, Шон; Фабрики, Даниэль; Хенг, Кевин; Эрнандес, Дэвид М .; Ingalls, Джеймс Дж .; Ледерер, Сьюзен; Селсис, Франк; Келос, Дидье (5 февраля 2018 г.). «Природа экзопланет TRAPPIST-1». arXiv : 1802.01377 [ astro-ph.EP ].
  2. ^ a b c d e f g Делрез, Летиция; Гиллон, Майкл; HMJ, Амори; Брис-Оливер Демори, Трио; де Вит, Жюльен; Ингаллс, Джеймс; Агол, Эрик; Болмонт, Эмелин; Бурданов, Артем; Бургассер, Адам Дж .; Кэри, Шон Дж .; Джехин, Эммануэль; Леконт, Джереми; Ледерер, Сьюзен; Келос, Дидье; Селсис, Франк; Grootel, Валери Ван (9 января 2018 г.). «Наблюдения TRAPPIST-1 с помощью спутника Spitzer в начале 2017 года». arXiv : 1801.02554 [ astro-ph.EP ].
  3. ^ Ван Гроотель, Валери; Fernandes, Catarina S .; Гиллон, Михаэль; Джехин, Эммануэль; Скуфлер, Ричард; и другие. (5 декабря 2017 г.). «Звездные параметры для TRAPPIST-1». arXiv : 1712.01911 [ астро -ф ].
  4. ↑ Февраль 2018, Элизабет Хауэлл, 07. «На 3 планетах TRAPPIST-1 возможны атмосферы, подобные каменистым планетам» . Space.com . Проверено 10 февраля 2021 года .
  5. ^ а б https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-11/uow-sbn112118.php
  6. ↑ Андерс, Чарли Джейн (13 февраля 2019 г.). «Причудливые планеты, которые могут стать новым домом человечества» . Атлантика . Проверено 10 февраля 2021 года .
  7. ^ "AGO - Отдел астрофизики, геофизики и океанографии" .
  8. ^ a b "Могут ли эти недавно открытые планеты вращаться вокруг ультрахолодной карликовой жизни хозяина?" . Хранитель . 2 мая 2016.
  9. ^ «Три потенциально пригодных для жизни мира, найденные поблизости от сверххолодной карликовой звезды - в настоящее время лучшее место для поиска жизни за пределами Солнечной системы» . eso.org . Дата обращения 2 мая 2016 .
  10. ^ «Три новые планеты - лучшие ставки для жизни» . Популярная механика . 2 мая 2016 . Дата обращения 2 мая 2016 .
  11. ^ Гиллон, Михаэль; Jehin, Emmanuël; и другие. (2016). «Планеты с умеренным климатом размером с Землю, проходящие мимо ближайшей ультрахолодной карликовой звезды» . Природа . 533 (7602): 221–224. arXiv : 1605.07211 . Bibcode : 2016Natur.533..221G . DOI : 10.1038 / nature17448 . PMC 5321506 . PMID 27135924 .  
  12. ^ Новый ученый . Открытие экзопланеты
  13. ^ http://phl.upr.edu/projects/habitable-exoplanets-catalog/calculators
  14. ↑ Fraser Cain (16 сентября 2008 г.). "Сколько лет Солнцу?" . Вселенная сегодня . Проверено 19 февраля 2011 года .
  15. ↑ Fraser Cain (15 сентября 2008 г.). «Температура Солнца» . Вселенная сегодня . Проверено 19 февраля 2011 года .
  16. ^ Адамс, Фред С .; Лафлин, Грегори; Грейвс, Женевьева Дж. М. «Красные карлики и конец основной последовательности». Гравитационный коллапс: от массивных звезд к планетам . Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica. С. 46–49. Bibcode : 2004RMxAC..22 ... 46А .
  17. ^ http://phl.upr.edu/projects/habitable-exoplanets-catalog
  18. ^ Гиллон, М .; Triaud, AHMJ; Демори, Б.-О .; Jehin, E .; Agol, E .; Палуба, км; Ледерер, С.М. De Wit, J .; Бурданов, А .; Ingalls, JG; Bolmont, E .; Leconte, J .; Раймонд, С. Н.; Selsis, F .; Turbet, M .; Баркауи, К .; Бургассер, А .; Берли, MR; Кэри, SJ; Чаушев, А .; Пшеница медная, СМ; Delrez, L .; Фернандес, CS; Холдсворт, DL; Kotze, EJ; Van Grootel, V .; Almleaky, Y .; Benkhaldoun, Z .; Magain, P .; Келос, Д. (2017). «Семь планет земной группы с умеренным климатом вокруг ближайшей ультрахолодной карликовой звезды TRAPPIST-1» (PDF) . Природа . 542 (7642): 456–460. arXiv : 1703.01424 . Bibcode : 2017Natur.542..456G . Дои : 10.1038 / природа21360 . PMC  5330437 . PMID  28230125 .
  19. ^ «Телескоп НАСА показывает самую большую группу планет размером с Землю в обитаемой зоне вокруг одной звезды» . Исследование экзопланет: планеты за пределами нашей Солнечной системы (пресс-релиз) . Проверено 25 февраля 2017 года .
  20. ^ Барр, Эми С .; Добош, Вера; Поцелуй, Ласло Л. (15 декабря 2017 г.). «Внутренние конструкции и приливное отопление на планетах TRAPPIST-1». arXiv : 1712.05641 [ astro-ph.EP ].

Координаты : Карта неба 23 ч 06 м 29,283 с , −05 ° 02 ′ 28,59 ″.