Русская Википедия:TRAPPIST-1

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Шаблон:Звезда TRAPPIST-1 (также 2MASS J23062928-0502285 или EPIC 246199087)[1] — одиночная звезда, обладающая системой планет, 3 из которых находятся в зоне обитаемости. Находится в созвездии Водолея на расстоянии 39,5 св. года от Солнца. Планетная система открыта в 2016—2017 годах[2][3][4].

Характеристики

Шаблон:Сравнение планет Trappist-1 является красным карликом спектрального класса M8 V[5]. Видимая звёздная величина TRAPPIST-1 Шаблон:Math = 18,80m, при этом в красном и инфракрасном свете она значительно ярче: в фильтре R её блеск равен 16,47m, в J — 11,35m, в K — 10,30m[6]. Радиус звезды составляет 12,1 % радиуса Солнца[7], что немногим больше радиуса Юпитера[8][9]. При этом её масса равна 0,080 ± 0,007 массы Солнца[8], или ~84 массам Юпитера[5]. Средняя плотность звезды, определённая по транзитам планет, в Шаблон:Val раза превосходит среднюю плотность Солнца[9]. Поверхностная температура оценивается в 2559 ± 50 К[5]. Её светимость примерно в 1900 раз меньше светимости Солнца[5]. До наблюдений телескопом «Кеплер» считалось, что период вращения составляет 1,40 ± 0,05 суток[9], однако новые данные указывают на 3,295 ± 0,003 суток[10]. Активность звезды оказалась умеренной, частота вспышек с мощностью выше 1 % от средней светимости в 30 раз меньше, чем у звёзд классов M6-M9. По этим, а также по ряду других данных был заново оценён возраст звезды; теперь считается, что он равен 7,6 ± 2,2 млрд. лет[7][11][12]. До этого было известно только то, что TRAPPIST-1 старше 500 миллионов лет[8].

Звезда обладает довольно высоким собственным движением, перемещаясь по небесной сфере на 1,04 угловой секунды в год[6]. Её лучевая скорость составляет Шаблон:Val км/с, звезда приближается к Солнцу[6].

Планетная система

История открытия

В мае 2016 года группа астрономов из Бельгии и США, во главе с Микаэлем Жийоном (Шаблон:Lang-fr), объявила[13] об открытии трёх транзитных планет в системе тусклого холодного красного карлика 2MASS J23062928-0502285 с помощью роботизированного 0,6-метрового телескопа TRAPPIST, расположенного в обсерватории ESO Ла-Силья в Чили[14]. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature[9]. Планеты получили обозначения TRAPPIST-1 b, TRAPPIST-1 c и TRAPPIST-1 d, в порядке удалённости от звезды. Однако при последующих наблюдениях было установлено, что первоначальное наблюдение третьей планеты, TRAPPIST-1 d, было ошибочным — её предполагавшийся транзит в действительности был совпадением прохождений по диску звезды других, на тот момент ещё неизвестных планет системы. Более тщательные наблюдения системы позволили обнаружить настоящую третью планету вместе с ещё четырьмя транзитными землеподобными планетами (e, f, g и h), параметры которых были представлены на пресс-конференции НАСА 22 февраля 2017 года[15] и одновременно опубликованы в журнале Nature[8]. Эти дополнительные наблюдения были выполнены с помощью нескольких наземных телескопов и космического телескопа «Спитцер», измерявшего блеск звезды в течение почти 20 суток в сентябре 2016 года. Таким образом, общее число планет в системе достигло семи, при этом период обращения TRAPPIST-1h не был точно измерен «Спитцером», так как планета наблюдалась всего 1 раз. Но телескоп «Кеплер» в рамках миссии K2 наблюдал за изменениями яркости TRAPPIST-1 в двенадцатой области с 15 декабря 2015 по 4 марта 2017, соответственно, смог засечь больше транзитов и определить точный период обращения седьмой планеты[11][12]. Месяц спустя, 13 апреля, используя эти же данные, были уточнены параметры всех планет в системе[16].

Параметры

Семь открытых экзопланет системы TRAPPIST-1 близки по размеру к Земле[5] (их радиусы колеблются от 0,71 Шаблон:R+ у TRAPPIST-1 h до 1,13 Шаблон:R+ у TRAPPIST-1 g), а ориентировочная масса измерена с помощью тайминга транзитов. Периоды обращения вокруг родительской звезды для двух внутренних планет, b и c, составляют 1,51 и 2,42 суток, соответственно. Предполагалось, что обе планеты являются горячими аналогами Венеры[5]. Однако, после измерения массы и плотности планет, оказалось, что аналогом Венеры может являться вторая планета — TRAPPIST-1 c, а первая планета, TRAPPIST-1 b, с большей вероятностью содержит много воды или других летучих веществ в своём составе[17]. Период обращения третьей планеты первоначально определён не был и было предположено, что он лежит в пределах от 4,6 до 72,8 суток. Но, после публикации результатов анализа транзитов планет (сделанных телескопом «Спитцер»), было установлено, что первоначальное отождествление третьей планеты было ошибочным. Открытая в ходе новых наблюдений планета TRAPPIST-1 d обращается за 4,05 суток и имеет радиус 0,77 Шаблон:R+[8][18]. Кроме того, на основе этих данных были открыты новые экзопланеты: TRAPPIST-1 e с орбитальным периодом в 6,1 суток и радиусом 0,92 Шаблон:R+; TRAPPIST-1 f с орбитальным периодом в 9,2 суток и радиусом 1,04 Шаблон:R+; TRAPPIST-1 g с орбитальным периодом в 12,3 суток и радиусом 1,13 Шаблон:R+; а также седьмая по удалению планета — TRAPPIST-1 h. Из-за того, что «Спитцер» смог зафиксировать только один транзит планеты, её параметры вначале не были определены точно (орбитальный период был вычислен по продолжительности транзита и предполагался равным примерно 20 дням, а радиус — 0,75 Шаблон:R+)[8]. После обработки наблюдений телескопа «Кеплер» стало известно, что на самом деле TRAPPIST-1 h обращается за 18 суток и имеет радиус 0,7 земного[11]. Только месяцем позже стали известны её более точные параметры, а данные остальных планет системы были значительно уточнены. Оказалось, что массы в предыдущем исследовании оказались завышенными. Так, плотность шести планет указывает на наличие заметной доли воды и других летучих веществ в их составе. Четыре крайние планеты, а именно e, f, g и h, могут почти целиком состоять из воды. Только планета TRAPPIST-1 c имеет массу больше ранее предсказанной, и может содержать более 50 % железа в своём составе[16].

Также исходя из данных Кеплера, энтузиасты из проекта по любительскому поиску экзопланет «Planet Hunters» предположили также наличие ещё одной планеты в системе, с орбитальным периодом в 26,736 суток[19][20]. Однако это открытие пока не подтверждено в более надёжных источниках[12].

В следующей таблице показаны значения характеристик планет системы с погрешностями измерений[16]:

Планета Радиус
(Шаблон:R+) 		Масса
(Шаблон:M+) 		Шаблон:S
(г/см³) 		Шаблон:S
(суток) 		Шаблон:S
(а.е.) 		Эксцентриситет
TRAPPIST-1 b Шаблон:Sort Шаблон:Sort Шаблон:Sort Шаблон:Val 0,01111 Шаблон:Val
TRAPPIST-1 c Шаблон:Sort Шаблон:Sort Шаблон:Sort Шаблон:Val 0,01522 Шаблон:Val
TRAPPIST-1 d Шаблон:Sort Шаблон:Sort Шаблон:Sort Шаблон:Val 0,02145 Шаблон:Val
TRAPPIST-1 e Шаблон:Sort Шаблон:Sort Шаблон:Sort Шаблон:Val 0,02818 Шаблон:Val
TRAPPIST-1 f Шаблон:Sort Шаблон:Sort Шаблон:Sort Шаблон:Val 0,0371 Шаблон:Val
TRAPPIST-1 g Шаблон:Sort Шаблон:Sort Шаблон:Sort Шаблон:Val 0,0451 Шаблон:Val
TRAPPIST-1 h Шаблон:Sort Шаблон:Sort Шаблон:Sort Шаблон:Val 0,0596 Шаблон:Val

Резонансы

Орбитальные периоды всех известных планет системы кратны друг другу и находятся в резонансе. Это самая длинная цепочка резонансов среди экзопланет. Предполагается, что она возникла из-за взаимодействий, происходящих во время миграции планет из внешних регионов во внутренние после своего формирования в протопланетном диске. Если это так, то повышаются шансы обнаружить на этих планетах значительное количество воды[11][21].

Резонансы с первой планетой

TRAPPIST-1 b TRAPPIST-1 c TRAPPIST-1 d TRAPPIST-1 e TRAPPIST-1 f TRAPPIST-1 g TRAPPIST-1 h
Общий
резонанс 		24/24 24/15 24/9 24/6 24/4 24/3 24/2
Резонанс со
следующей
планетой 		8/5
(1,603) 		5/3
(1,672) 		3/2
(1,506) 		3/2
(1,509) 		4/3
(1,342) 		3/2
(1,519) 		—

Потенциальная обитаемость

Из семи известных на сегодня планет системы три находятся в обитаемой зоне TRAPPIST-1: d, e и f. Согласно измеренной плотности, планета b может либо иметь небольшое ядро, либо, что вероятнее, содержать значительную долю воды или других летучих веществ в своём составе. Ввиду слишком высокой температуры поверхности первых двух планет (+127°C и +69°C) поддержание воды в жидком виде на них крайне маловероятно. Планета f имеет достаточно низкую плотность и может являться планетой-океаном[8][17]. По моделям, предложенным в Университете Корнелла, предполагается, что зона обитаемости у TRAPPIST-1 может быть шире, если рассматривать вулканический водород как потенциальный парниковый газ, способствующий повышению климатической температуры. Это значит, что в зону обитаемости могут попадать не три, а четыре планеты[22]. Рентгеновское излучение короны TRAPPIST-1 примерно равно рентгеновскому излучению Проксимы Центавра, а ультрафиолетовое излучение (Серия Лаймана), создаваемое атомами водорода из хромосферного слоя звезды, расположенного под короной, у TRAPPIST-1 оказалось в 6 раз меньше ультрафиолетового излучения Проксимы Центавра. По этой причине две самые близкие к звезде планеты, TRAPPIST-1 b и TRAPPIST-1 c, могли потерять свои атмосферу и гидросферу за время от 1 до 3 миллиардов лет, если их начальные массы похожи на земные. Однако пополнение атмосферного водорода и кислорода может происходить за счёт фотодиссоциации воды, если планеты содержат её много в своём составе[23].

Температура и инсоляция планет системы TRAPPIST-1

TRAPPIST-1 b TRAPPIST-1 c TRAPPIST-1 d TRAPPIST-1 e TRAPPIST-1 f TRAPPIST-1 g TRAPPIST-1 h
Инсоляция ([[Земля|Шаблон:Math]]) 4,25 ± 0,33 2,27 ± 0,18 1,143 ± 0,088 0,662 ± 0,051 0,382 ± 0,030 0,258 ± 0,020 Шаблон:Val
Равновесная
температура (K) 		400 342 288 251 219 199 167
Равновесная
температура (°C) 		+127 +69 +15 −22 −54 −74 −106

Равновесная температура планет в таблице[16] приведена в предположении нулевого альбедо Бонда (то есть в отсутствие рассеяния падающего света атмосферой) и в отсутствие парникового эффекта атмосферы. Для сравнения, равновесная температура Земли на её орбите вокруг Солнца при тех же предположениях была бы равна 279 К, или +4 °C, Марса — 226 К, или −47 °C[24].

В ноябре 2017 года считалось, что активность звезды не позволяет её планетам удерживать и формировать атмосферу. Однако, в декабре того же года в одном из исследований было показано, что атмосфера может сохраниться и при такой агрессивной активности звезды, и для системы TRAPPIST-1 планеты g и h могут иметь атмосферу. Предполагается, что разрешить этот вопрос будет возможно посредством непосредственного наблюдения телескопом Джеймса Уэбба в 2021 году[25].

Галерея

См. также

Примечания

Шаблон:Примечания

Ссылки

Шаблон:ВС Шаблон:TRAPPIST-1 Шаблон:Звёзды созвездия Водолея

Партнерские ресурсы
Криптовалюты
Магазины
Хостинг
Разное

  1. ↑ Шаблон:Cite web
  2. ↑ Шаблон:Cite web
  3. ↑ Шаблон:Cite web
  4. ↑ Шаблон:Cite web
  5. ↑ 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Trappist-1 не указан текст
  6. ↑ 6,0 6,1 6,2 Шаблон:Cite web
  7. ↑ 7,0 7,1 Шаблон:Cite arXiv
  8. ↑ 8,0 8,1 8,2 8,3 8,4 8,5 8,6 Шаблон:Cite doi
  9. ↑ 9,0 9,1 9,2 9,3 Шаблон:Cite doi
  10. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок vid17 не указан текст
  11. ↑ 11,0 11,1 11,2 11,3 Шаблон:Cite doi
    Шаблон:Cite arxiv
  12. ↑ 12,0 12,1 12,2 Шаблон:Cite web
  13. ↑ Шаблон:Публикация
  14. ↑ Шаблон:Cite web
  15. ↑ Шаблон:Публикация
  16. ↑ 16,0 16,1 16,2 16,3 Шаблон:Публикация
  17. ↑ 17,0 17,1 TRAPPIST-1: семь землеразмерных планет в одной системе Шаблон:Wayback, http://www.allplanets.ru/index.htm Шаблон:Wayback
  18. ↑ Шаблон:Cite web
  19. ↑ Шаблон:Cite web
  20. ↑ Шаблон:Cite web
  21. ↑ Шаблон:Статья
  22. ↑ Шаблон:Cite web
  23. ↑ Шаблон:Публикация
  24. ↑ George H. A. Cole, Michael M. Woolfson. Planetary Science: The Science of Planets around Stars. — 2nd Ed. — CRC Press, 2013. — 607 p. — P. 443 Шаблон:Wayback. — ISBN 978-1-4665-6316-2
  25. ↑ Шаблон:Cite web
Источник — http://wikihandbk.com/ruwiki/index.php?title=Русская_Википедия:TRAPPIST-1&oldid=8823508