TRAPPIST-1e - TRAPPIST-1e
 Впечатление художника от TRAPPIST-1e с 2018 года, изображенного здесь как планета, закрытая приливными волнами, с жидким океаном. Фактический внешний вид экзопланеты в настоящее время неизвестен, но судя по ее плотности, она, вероятно, не полностью покрыта водой.
| |
| Открытие | |
|---|---|
| Обнаружил | Космический телескоп Спитцера |
| Дата открытия | 22 февраля 2017 г. |
| Транзит | |
| Орбитальные характеристики | |
| Апастрон | 0,0294322 ± 0,000017 а.е. |
| Периастрон | 0,0291335 ± 0,000017 а.е. |
| 0.02928285 ± 3.4E-07 а.е. | |
| Эксцентриситет | 0,00510 ± 0,00058 |
| 6,099043 ± 0,000015 д | |
| Наклон | 89 860+0,10 -0,12 |
| Звезда | TRAPPIST-1 |
| Физические характеристики | |
Средний радиус |
0,910+0,027 -0,026 R 🜨 |
| Масса |
0,772+0,075 -0,079 M 🜨 |
Средняя плотность
|
5,65+0,39 −0,42 г см −3 |
|
0,930+0,063 -0,068 грамм |
|
| Температура | Т экв : 246,1 ± 3,5 К (-27,05 ± 3,50 ° C; -16,69 ± 6,30 ° F) |
TRAPPIST-1e , также обозначаемый как 2MASS J23062928-0502285 e , представляет собой твердую экзопланету размером с Землю, вращающуюся в пределах обитаемой зоны вокруг ультрахолодной карликовой звезды TRAPPIST-1 на расстоянии около 40 световых лет (12 парсеков ; 380 000 000 миллионов километров). ; 240 000 000 миллионов миль ) 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.
Это была одна из семи новых экзопланет, обнаруженных на орбите звезды с помощью наблюдений космического телескопа Спитцера . Трое из семи ( e , f и g ) находятся в жилой зоне. TRAPPIST-1e похож на массу, радиус, плотность, гравитацию, температуру и звездный поток Земли. Также подтверждено наличие компактной атмосферы, подобной планетам земной группы в нашей солнечной системе.
В ноябре 2018 года исследователи определили, что из семи экзопланет в многопланетной системе TRAPPIST-1e имеет наибольшие шансы стать океанической планетой земного типа и наиболее достойной дальнейшего изучения в отношении обитаемости. Согласно Каталогу обитаемых экзопланет, TRAPPIST-1e является одной из наиболее потенциально обитаемых экзопланет, обнаруженных на данный момент.
Физические характеристики
Масса, радиус, состав и температура
TRAPPIST-1e был обнаружен методом транзита , когда планета блокировала небольшой процент света своей звезды при прохождении между ней и Землей. Это позволило ученым точно определить радиус планеты на уровне 0,910 R 🜨 с небольшой погрешностью около 166–172 км. Вариации времени прохождения и продвинутое компьютерное моделирование помогли ограничить массу планеты, которая оказалась равной 0,772 M 🜨 . Определив как радиус, так и массу TRAPPIST-1e с малой погрешностью, ученые смогли точно рассчитать плотность , поверхностную гравитацию и состав планеты . TRAPPIST-1e необычен в своей системе, так как это единственная планета с чистым составом из каменного железа и единственная планета с более высокой плотностью, чем Земля ( TRAPPIST-1c также выглядит полностью каменным, но имеет плотную атмосферу, делает его менее плотным, чем TRAPPIST-1e). Его плотность составляет 5,65 г / см 3 , что примерно в 1,024 раза больше плотности Земли, равной 5,51 г / см 3 . Более высокая плотность TRAPPIST-1e предполагает земной состав и твердую скалистую поверхность. Это также необычно для планет TRAPPIST-1, поскольку большинство из них полностью покрыто толстой паровой атмосферой, глобальным жидким океаном или ледяной оболочкой. TRAPPIST-1e имеет 93% поверхностной силы тяжести Земли, второй по величине в системе. Его радиус и масса также являются третьими по величине среди планет TRAPPIST-1.
Планета имеет рассчитанную равновесную температуру от 246.1 K (-27,1 ° С ; -16,7 ° F ), при альбедо 0. Для получения более реалистичная Земля , как альбедо однако, это обеспечивает нереальную картину температуры поверхности планеты . Равновесная температура Земли 255 К; именно парниковые газы Земли повышают температуру ее поверхности до уровня, который мы испытываем. Если у TRAPPIST-1e плотная атмосфера, его поверхность может быть намного теплее, чем его равновесная температура.
Принимающая звезда
Планета вращается вокруг ультрахолодной карликовой звезды (позднего М-типа ), получившей название TRAPPIST-1 . Звезда имеет массу 0,089 М ☉ - вблизи границы между коричневой карликовой и низкой массовой звездой - и радиусом 0,121 R ☉ . Его температура составляет 2516 К, а возраст - 7,6 миллиарда лет. Для сравнения, возраст Солнца составляет 4,6 миллиарда лет, а его температура составляет 5778 К. Звезда богата металлами с металличностью ([Fe / H]) 0,04, или 109% солнечной. Это особенно странно, поскольку следует ожидать, что такие маломассивные звезды вблизи границы между коричневыми карликами и водородосодержащими звездами будут иметь значительно меньшее содержание металлов, чем Солнце. Его светимость ( L ☉ ) составляет 0,0522% от светимости Солнца.
Видимая величина звезды или ее яркость с точки зрения Земли составляет 18,8. Поэтому он слишком тусклый, чтобы его можно было увидеть невооруженным глазом.
Орбита
TRAPPIST-1e довольно близко вращается вокруг своей звезды-хозяина. Один полный оборот вокруг TRAPPIST-1 занимает всего 6,099 земных дней (~ 146 часов). Он вращается на расстоянии 0,02928285 а.е. , что составляет чуть менее 3% расстояния между Землей и Солнцем . Для сравнения, ближайшей планете нашей Солнечной системы, Меркурию , нужно 88 дней, чтобы облететь вокруг Солнца на расстоянии 0,38 а.е. Несмотря на близость к своей звезде-хозяину, TRAPPIST-1e получает только около 60% звездного света, который Земля получает от Солнца из-за низкой светимости своей звезды. Звезда будет покрывать угловой диаметр около 2,17 градуса от поверхности планеты и казаться примерно в четыре раза больше, чем Солнце с Земли.
Атмосфера
TRAPPIST-1й подтверждаются иметь компактную, водород -free атмосферы как те , каменистые планеты нашей Солнечной системы, дальнейшее повышение шансов на обитаемость. Водород - мощный парниковый газ , поэтому, если бы его было достаточно, чтобы его было легко обнаружить, это означало бы, что поверхность TRAPPIST-1e была бы негостеприимной. Поскольку такой атмосферы нет, это увеличивает шансы на то, что планета будет иметь атмосферу, более похожую на Землю.
Эмиссии гелия от TRAPPIST-1e по состоянию на 2021 год не обнаружено.
Пригодность
Было объявлено, что экзопланета вращается в пределах обитаемой зоны своей родительской звезды, области, где при правильных условиях и атмосферных свойствах жидкая вода может существовать на поверхности планеты. TRAPPIST-1e имеет радиус около 0,91 R 🜨 , так что это, вероятно, скалистая планета. Его родительская звезда - красный ультрахолодный карлик , масса которого составляет всего около 8% от массы Солнца (близко к границе между коричневыми карликами и звездами, синтезирующими водород). В результате такие звезды, как TRAPPIST-1, могут оставаться стабильными до 12 триллионов лет, что более чем в 1000 раз дольше Солнца. Из-за этой способности жить в течение такого длительного периода времени вполне вероятно, что TRAPPIST-1 будет одной из последних оставшихся звезд во Вселенной, когда газ, необходимый для образования новых звезд, будет исчерпан , а существующие звезды начнут расти. отмирать.
Другие факторы и исследования 2018 г.
Несмотря на то, что одно полушарие, вероятно, заблокировано приливом, то есть одно полушарие постоянно обращено к звезде, а другое - нет, что может уменьшить обитаемость планеты, более подробные исследования TRAPPIST-1e и других планет TRAPPIST-1, выпущенные в 2018 году, показали, что планета является один из найденных миров с наибольшим размером с Землю: 91% радиуса, 77% массы, 102,4% плотности (5,65 г / см 3 ) и 93% силы тяжести на поверхности. Подтверждено, что TRAPPIST-1e - это планета земного типа с твердой каменистой поверхностью. Он достаточно прохладный, чтобы жидкая вода скапливалась на поверхности, но не слишком холодная, чтобы замерзнуть, как на TRAPPIST-1f , g и h .
Планета получает звездный поток в 0,604 раза больше, чем у Земли, что примерно на треть меньше, чем у Земли, но значительно больше, чем у Марса . Его равновесная температура колеблется от 225 К (-48 ° C; -55 ° F) до 246,1 K (-27,1 ° C; -16,7 ° F), в зависимости от того, сколько света планета отражает в космос. Оба они также находятся между Землей и Марсом. Кроме того, согласно моделям Вашингтонского университета, подтверждено, что его атмосфера недостаточно плотная или плотная, чтобы нанести ущерб потенциалу обитаемости . Атмосфера, если она достаточно сильна, также может помочь передать дополнительное тепло темной стороне планеты.
Будущие наблюдения
Поскольку это одна из наиболее многообещающих потенциально обитаемых экзопланет из известных, TRAPPIST-1e станет одной из первых целей космического телескопа Джеймса Уэбба . Запланированный к запуску 18 декабря 2021 года телескоп позволит проводить более обширный анализ атмосферы планеты, облегчая поиск любых химических признаков жизни или биосигнатур .
Открытие
Группа астрономов под руководством Михаэля Гийона из Института астрофизики и геофизики Льежского университета в Бельгии использовала телескоп TRAPPIST (Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope) в обсерватории Ла Силья в пустыне Атакама , Чили , для наблюдений за TRAPPIST. -1 и поиск 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. Команда проводила свои наблюдения с сентября по декабрь 2015 года и опубликовала свои выводы в майском выпуске журнала Nature за 2016 год .
Первоначальное заявление и предполагаемый размер планеты были пересмотрены, когда в 2017 году была раскрыта полная система из семи планет:
- «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 скалистыми. : 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 Spitzer для наблюдения за системой в течение почти трех недель подряд, Гиллон и его команда решили проблему: TRAPPIST-1 имеет 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 ".
Галерея
Видео
Видео (01:32) - Художественное изображение экзопланет TRAPPIST-1, проходящих транзитом через свою звезду-хозяин.
Видео (01:10) - Анимация облета планет системы TRAPPIST-1, в том числе TRAPPIST-1e.
Смотрите также
- Список внесолнечных кандидатов на жидкую воду
- Список потенциально обитаемых экзопланет
- Список транзитных экзопланет
