Звезда trappist-1 и ее планеты

Планетная система

Две самые внутренние планеты имеют период обращения около 1,5 и 2,4 дня, а у седьмой планеты — около 20 дней. Расстояние до звезды составляет от одной сотой до двадцатой части расстояния между Землей и Солнцем. Таким образом, структура этой планетной системы больше похожа на систему спутников Юпитера, чем на нашу Солнечную систему. Планеты вращаются вокруг Trappist-1a предположительно в связанном вращении . Помимо созвездия 1: 1 (период обращения спутника: период вращения), как в системе Земля-Луна, в которой спутник всегда обращен к одной и той же стороне своей родительской звезды, существуют также созвездия , например Б. 3: 2 или 5: 3, возможно. В созвездии 1: 1 планета всегда будет показывать одну и ту же сторону Солнца, что может привести к резкой разнице температур. В плотной атмосфере они были бы несколько уравновешены сильными ветрами, и жизнь была бы возможна, прежде всего, на границе дня и ночи . Спин-орбитальный резонанс не имел бы таких серьезных последствий.

Однако, поскольку звезда намного слабее Солнца, две внутренние планеты получают, несмотря на их близость к звезде, только в четыре или два раза больше излучения, которое попадает на Землю. И все же они ближе к звезде, чем обитаемая зона этой системы. Однако не исключено, что на их поверхности существуют жилые районы. Комбинированный спектр пропускания Trappist-1 b и c показал безоблачную водородную атмосферу этих двух планет. НАСА предполагает, что планеты Trappist-1 e, f и g находятся в обитаемой зоне.

Поскольку красные карлики становятся намного старше, чем звезды, похожие на Солнце, жизнь на планетах будет иметь гораздо больше времени, чтобы эволюционировать из них. Астроном Майкл Гиллон, участвовавший в открытии, считает системы, сопоставимые с Trappist-1, наиболее многообещающими кандидатами на возможную жизнь.

Кривые светимости Trappist-1 a через покрытие отдельными планетами

В настоящее время в планетной системе известны следующие планеты:

  • Траппист-1b — ближайшая к Солнцу планета, и с равновесной температурой около 400  К (127 ° C) слишком горячая для жидкой воды.
  • Trappist-1c имеет плотность, сопоставимую с плотностью Земли , что указывает на большое железное ядро . Жидкая вода может попадать на сторону, обращенную к солнцу.
  • Наряду с Trappist-1 h, Trappist-1 d принадлежит к двум самым маленьким известным планетам системы и находится на солнечной стороне около границы обитаемой зоны. Его сторона, отвернутая от солнца, возможно, все еще могла служить убежищем для жизни.
  • Trappist-1e находится в обитаемой зоне, также с плотностью, сопоставимой с земной.
  • Траппист-1 ф находится на внешнем краю жилой зоны. Он менее плотный, чем Земля, и, возможно, представляет собой мир океана , сторона, обращенная к Солнцу, покрыта ледяной коркой.
  • Trappist-1g также расположен на внешнем краю жилой зоны, но на его стороне, обращенной к солнцу, предполагая, что атмосфера земная, должна быть благоприятная для жизни температура. Он немного больше и массивнее Земли, хотя его плотность ниже.
  • Траппист-1 h — самая дальняя из известных планет от звезды. По размерам он сопоставим с Trappist-1 d. Из-за большого расстояния он, вероятно, слишком холоден для жидкой воды на его поверхности.


Сравнение размеров системы Юпитер (вверху) с системой Траппист 1 (в центре). Ниже приведено сравнение размеров Солнечной системы, которая была уменьшена в 25 раз. Планеты показаны значительно увеличенными по отношению к орбитам.

Планета траппистов 1
Планета (заказ звезды) Обнаруженный Масса ( земные массы ) Радиус ( земные радиусы ) Большая полуось железной дороги ( АС ) Орбитальное время ( дни ) эксцентриситет Наклон орбиты ( градус ) Равновесная температура ( Кельвин )
б 2016 г. 1,02   +0,15-0,14 1,12 ± 0,03 0,0115 1,51 <0,081 89,65   +0,22-0,27 391,8 ± 5,5
c 2016 г. 1,16   +0,14-0,13 1,10 ± 0,03 0,0158 2,42 <0,083 89,67 ± 0,17 334,8 ± 4,7
d 2016 г. 0,30 ± 0,04 0,78 ± 0,02 0,0223 4,05 <0,070 89,75 ± 0,16 282,1 ± 4,0
е 2017 г. 0,77 ± 0,08 0,91 ± 0,03 0,0293 6.10 <0,085 89,86   +0,10-0,12 246,1 ± 3,5
ж 2017 г. 0,93 ± 0,08 1,05 ± 0,03 0,0385 9.21 <0,063 89,680 ± 0,034 214,5 ± 3,0
грамм 2017 г. 1,15 ± 0,10 1,15 ± 0,03 0,0469 12,35 <0,061 89,710 ± 0,025 194,5 ± 2,7
ЧАС 2017 г. 0,33   +0,06-0,05 0,77 ± 0,03 0,0619 18,77 неизвестный 89,76   +0,05-0,04 169,2 ± 2,4

«Родственники» Земли

Система TRAPPIST-1, пожалуй, главный космический «ньюсмейкер» с момента своего открытия в 2016 году. Ультрахолодный карлик находится в созвездии Водолея на расстоянии 39 световых лет от Земли. По размеру TRAPPIST-1 немногим больше Юпитера, но при этом примерно в 90 раз тяжелее.

Сначала вокруг звезды обнаружили целых семь планет. Затем выяснилось, что все они — землеподобные.

Также по теме


Много обитаемых миров: планеты TRAPPIST-1 могли обмениваться микроорганизмами

Группа американских учёных заявила, что недавно открытые экзопланеты в системе TRAPPIST-1 теоретически могли бы «обмениваться» жизнью…

Международная группа учёных во главе с астрофизиками из Планетологического института США предположила, что планеты состоят изо льда, каменистых пород и железа, и с помощью компьютерного моделирования определила их структуру. В итоге специалисты получили новые, уточнённые значения масс для каждой из планет, а также оценили количество содержащейся на них воды.

«Поскольку звезда TRAPPIST-1 старая и тусклая, на поверхностях её планет относительно прохладно: от 127 °C до -107 °C. Планеты также очень близко расположены к своей звезде и совершают полный оборот вокруг неё всего за несколько суток: от 1,5 до 12. Поскольку орбиты этих планет слегка эллиптические, а не круговые, то, вращаясь вокруг звезды, они оказываются то ближе к ней, то дальше от неё. Под действием гравитационного притяжения звезды на планетах меняются амплитуды приливов. Такой процесс называется приливный разогрев. Всё это способствует тому, что в их недрах выделяется тепло, которое и поддерживает в планетах геологическую активность», — говорит одна из авторов исследования, Эми Барр. 

  • Планеты системы TRAPPIST-1

В докладе также сообщается о процессах теплообмена в мантии каждой планеты. Результаты показывали, что у второй и третьей (если считать от звезды) планет, вероятно, частично расплавленные мантии из горных пород. Более того, на одной из поверхностей есть следы кремнистой магмы, возникшие, вероятно, вследствие извержения, вызванного приливным разогревом. Подобная вулканическая активность характерна для спутника Юпитера Ио.

Также по теме


«Похоже на муху в янтаре»: учёные обнаружили источники жизни в упавших на Землю метеоритах

Учёные из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (США) исследовали два метеорита, упавших на Землю ещё в 1998 году….

У планет системы TRAPPIST-1 есть ещё одна интересная особенность: когда они приближаются непосредственно к звезде, то под воздействием её гравитационного поля деформируются, становясь похожими на яйцо. При удалении планеты снова обретают сферическую форму. 

Враждебная Звезда TRAPPIST-1

Не так быстро. Если предположить, что мы можем отправиться туда в любой момент (а в настоящее время мы не можем), плохая новость о TRAPPIST-1 заключается в том, что эта звезда вовсе не похожа на Солнце. А является очень маленьким красным карликом. Звезды подобного типа характеризуются высокой активностью в рентгеновском диапазоне и в ультрафиолетовой области спектра. То есть на самых враждебных для земной жизни частотах радиоизлучения.

Вид на систему TRAPPIST-1 с одной из ее планет (ESO/Д. Фуртак).

Несмотря на свой небольшой размер, TRAPPIST-1 излучает в рентгеновском диапазоне примерно с той же интенсивностью, что и Солнце. По этой причине планеты в обитаемой зоне звезды, находящиеся намного ближе к ней, чем Земля к Солнцу, будут подвергаться воздействию ионизирующего излучения гораздо сильнее. И это не говоря уже о коронарных выбросах высокоэнергетических частиц. Однако стоит отметить, что мы все еще очень мало знаем о поведении красных карликов в этой области спектра. И для уточнения моделей их поведения необходимо гораздо больше данных, чем у ученых есть сегодня. В случае с ультрафиолетовой областью спектра наши знания еще скромнее. И все же — это ключевая область спектра для анализа обитаемости звездной системы. Ведь, в конце концов, рентгеновское излучение может быть заблокировано достаточно плотной атмосферой, как в случае с Землей. А вот от ультрафиолетовых лучей защититься гораздо сложнее.

Монашеская жизнь

Монахи аббатства Богоматери Гефсиманской в начале 20 века

Трапписты, как и бенедиктинцы и цистерцианцы, от которых они происходят, следуют правилу святого Бенедикта. «Строгое соблюдение» относится к цели траппистов — строго следовать Правилу. Они принимают три обета, описанные в Правиле (ок. 58): стабильность, верность монашеской жизни и послушание.

Монахи-трапписты в Пертапаан-Равасененг, Индонезия, молятся Терсе

Заповедь святого Бенедикта сводить к минимуму разговоры означает, что трапписты обычно говорят только тогда, когда это необходимо; таким образом, праздные разговоры категорически не приветствуются. Однако, вопреки распространенному мнению, они не дают обета молчания . По словам святого Бенедикта, речь нарушает покой и восприимчивость ученика и может искушать его использовать свою волю вместо воли Бога. Речи, которые вызывают недоброе веселье или смех, считаются злом и запрещены. Язык жестов траппистов, один из нескольких монашеских жестовых языков , был разработан, чтобы избавить от необходимости говорить. Еда обычно проходит в созерцательной тишине, пока трапписты слушают чтение.

В отличие от бенедиктинцев и цистерцианцев, трапписты полностью воздерживаются от мяса в отношении «четвероногих животных». Обычно они живут как вегетарианцы , их диета в основном состоит из овощей, бобов и зерновых продуктов, но иногда они могут есть рыбу.

Новичок-траппист читает за своим столом

Послушник-траппист на коленях у креста

Хотя каждый монастырь автономен и может иметь разные правила, в целом этапы вступления в жизнь траппистов можно описать следующим образом:

  • Кандидат / наблюдатель: кандидаты или наблюдатели посещают монастырь и консультируются с руководителем профессии и / или настоятелем, чтобы помочь им определить свое призвание. Обычно их просят пожить в монастыре непродолжительное время, по крайней мере, один месяц.
  • Последовательность : кандидаты несколько месяцев живут в монастыре в постулатах, их направляет начинающий директор.
  • Послушник : послушники будут облачены в монашеский облик и будут официально приняты как члены этого ордена. Новички по-прежнему ориентируются на начинающего режиссера, и они проходят этот этап в течение двух лет.
  • После послушничества послушники могут принять временные обеты . Они проживут на этом этапе от трех до девяти лет, чтобы углубить изучение, практиковать Евангелие в монашеской практике и интегрироваться в общество.
  • После завершения предыдущего этапа заявленные участники могут принять последние обеты на всю свою жизнь.

Произведенные товары и услуги

48-я глава Правил св. Бенедикта гласит: «Ибо тогда они поистине монахи, если живут делом своих рук». Следуя этому правилу, большинство монастырей траппистов производят товары, которые продаются, чтобы обеспечить монастырю доход.

Производимые товары варьируются от сыров , хлеба и других продуктов питания до одежды и гробов. Их самая известная продукция — траппистское пиво . Это уникальная категория в пивном мире, которая славится своим высоким качеством и вкусом. В этих монастырях варят пиво как для самих монахов, так и для продажи населению. Траппистское пиво содержит остаточный сахар и живые дрожжи и, в отличие от обычного пива, со временем улучшается.

Монахи-трапписты аббатства Тре Фонтане выращивают ягнят, из шерсти которых делают паллию новых столичных архиепископов . Папа благословляет паллию в праздник Святых Петра и Павла ; митрополиты-архиепископы получают эти паллии на отдельной церемонии в своих епархиях из рук апостольского нунция, который лично представляет Папу в их странах.

Монахи аббатства Нью-Меллерей в сельской местности Пеоста, штат Айова, производят шкатулки как для себя, так и для продажи населению.

Цистерцианский колледж в Роскреа , средняя школа-интернат для мальчиков в Ирландии, является единственной траппистской школой в мире и одной из двух оставшихся монашеских средних школ в Ирландии.

Characteristics[]

Radius, mass, and temperature

TRAPPIST-1d was detected with the transit method, allowing for scientists to accurately determine its radius. The planet is about 0.784 Earth radii (R⊕) with a small error margin of about 147 km. Transit timing variations and complex computer simulations helped accurately determine the mass of the planet, which led to scientists being able to figure out its density, surface gravity, and composition. TRAPPIST-1d is a mere 0.297 Earth mass (M⊕), making it one of the least massive exoplanets yet found. It has 61.6% the density of Earth (3.39 g/cm3) and just under half the gravity. Both its mass, density, and surface gravity are the lowest in the entire TRAPPIST-1 system. In addition, the density of TRAPPIST-1d indicates a mainly rocky composition, with about ≤5% of its mass in the form of water. The water of TRAPPIST-1d is likely in the form of a global ocean, but an ice shell (like TRAPPIST-1f, g, and h) or a steam atmosphere (like TRAPPIST-1b and c) cannot be ruled out. TRAPPIST-1d has an equilibrium temperature of 282.1 K (9.0 °C; 48.1 °F), assuming an albedo of 0. For an Earth-like albedo of 0.3, the planet’s equilibrium temperature is around 258 K (-15 °C; 5 °F), very similar to Earth’s at 255 K (-18 °C; -1 °F).

Orbit

TRAPPIST-1d is a closely orbiting planet, with one full orbit taking just 4.05 days (about 97 hours) to complete. It orbits at a distance of just 0.02228 AU from the host star, or about 2.2% the distance between Earth and the Sun. For comparison, Mercury, our Solar System’s innermost planet, takes 88 days to orbit at a distance of about 0.38 AU. While a planet at TRAPPIST-1d’s distance from our Sun would be a scorched world, the low luminosity of TRAPPIST-1 means that the planet gets only 1.043 times the sunlight that Earth receives, placing it within the inner part of the conservative habitable zone.

Host star

The planet orbits an (late M-type) ultracool dwarf star named TRAPPIST-1. The star has a mass of 0.089 Solar mass (M☉) and a radius of 0.121 Solar radius (R☉). It has a temperature of 2516 K and is anywhere between 3 and 8 billion years old. In comparison, the Sun is 4.6 billion years old and has a temperature of 5778 K. The star is metal-rich, with a metallicity ([Fe/H]) of 0.04, or 109% the solar amount. This is particularly odd as such low-mass stars near the boundary between brown dwarfs and hydrogen-fusing stars should be expected to have considerably less metal content than the Sun. Its luminosity (L☉) is 0.0522% of that of the Sun.

Stars like TRAPPIST-1 have the ability to live up to 4-5 trillion years, 400-500 times longer than the Sun will live (which the Sun only has about 5.5 billion years of lifespan left (which is almost a halftime of life)). Because of this ability to live for long periods of time, it is likely TRAPPIST-1 will be one of the last remaining stars when the Universe is much older than it is now, when the gas needed to form new stars will be exhausted, and the remaining ones begin to die off.

The star’s apparent magnitude, or how bright it appears from Earth’s perspective, is 18.8. Therefore, it is too dim to be seen with the naked eye.

The star is not just very small, and far away, it also emits comparatively little visible light, mainly shining in the invisible infrared. Even, from the close in proximity of TRAPPIST-1d, about 50 times closer than Earth is from the Sun, the planet receives less than 1% the visible light Earth sees from our Sun. This would probably make the days on TRAPPIST-1d never brighter than twilight is on Earth. However, that still means that TRAPPIST-1 could easily shine at least 3000 times brighter in the sky of TRAPPIST-1d than the full moon does in Earth’s night sky.

Диапазоны

Официальные траппистские пивоварни (ATP) производят следующие сорта пива для потребления:

Chimay : 1. Dorée (бельгийский крепкий эль с крепостью 4,8%) 2. Brune (Abbey dubbel, крепость 7%), 3. Triple (Abbey tripel, крепость 8%), 4. Bleue (Abbey quadrupel, крепость 9%) 5. Chimay vieillie en barriques (Abbey quadrupel, выдержка в бочках, крепость 10,5%) 6. Verte 150 (блонд, крепость 10%)

Orval : 1. Orval (бельгийский эль, крепость 6,2%) 2. Orval Vert (бельгийский эль, крепость 4,2%) (patersbier) (продается только в розлив и в бутылках в гостинице аббатства).

Рошфор : 1. «6» (Abbey dubbel, 7,5% ABV) 2. «8» (бельгийский крепкий эль, 9,2% ABV) 3. «10» (Abbey quadrupel, 11,3% ABV) 4. «Triple Extra» (Abbey трипель, крепость 8,1%)

Westmalle : 1. Dubbel (Abbey dubbel, крепость 7%) 2. Tripel (Abbey tripel, крепость 9,5%) 3. Extra (бельгийский эль, крепость 4,8%) (патерсбье).

Вествлетерен : 1. Green Cap или Blonde (бельгийский эль, крепость 5,8%) 2. Blue Cap или «8» (бельгийский крепкий эль, крепость 8%) 3. Yellow Cap или «12» (Abbey quadrupel, крепость 10,2%).

Engelszell : 1. Nivard (бельгийский эль, крепость 5,5%) 2. Benno (Abbey dubbel, крепость 7%) 3. Gregorius (Abbey quadrupel, крепость 9,7%) 4. Weisse ( крепость Weizen , крепость 4,9%)

La Trappe : 1. Puur ( органический пейл-эль, крепость 4,7%) 2. Witte Trappist ( витбье , крепость 5,5%) 3. Blond (бельгийский эль, крепость 6,5%) 4. Dubbel (Abbey dubbel, крепость 7%) 5. Bockbier ( bockbier , крепость 7%) 6. Isid’or (бельгийский эль, крепость 7,5%) 7. Tripel (Abbey tripel, крепость 8%) 8. Quadrupel (Abbey quadrupel, крепость 10%) 9. Quadrupel Oak Aged (Abbey квадрупель, выдержанный в бочках, крепость 10%) 10. Nillis (безалкогольный, крепость 0%)

Зундерт : 1. Зундерт (аббатский трипель, крепость 8%) 2. Зундерт 10 (аббатский квадрупель, крепость 10%).

Аббатство на горе Сен-Бернар : 1. Tynt Meadow (Abbey dubbel, крепость 7,4%).

Spencer : 1. Spencer Peach Saison (фермерский эль, крепость 4,3%) 2. Trappist Premium Pilsner (пилзнер, крепость 4,7%) 3. Венский лагер Trappist (лагер, крепость 5,5%) 4. Trappist Ale (бельгийский эль, крепость 6,5%). ) 5. Spencer Grapefruit IPA (IPA, 6,5% ABV) 6. Trappist IPA (IPA, 7,2% ABV) 7. Trappist Imperial Stout (Stout — имперский, крепость 8,7%) 8. Trappist Holiday Ale (бельгийский крепкий эль, 9%). Крепость) 9. Эль Trappist Monk’s Reserve (Abbey quadrupel, крепость 10,2%).

Tre Fontane : 1. Scala Coeli (бельгийский эль, крепость 6,3%) 2. Tre Fontane (трипель из аббатства, крепость 8,5%).

Официальные траппистские пивоварни (без АТФ) производят следующие сорта пива для потребления:

Mont des Cats : 1. Mont des Cats (бельгийский крепкий эль, крепость 7,6%).

Cardeña
1. Cardeña (аббатский трипель, крепость 7,0%).

Achel
1. Achel Blond 8 2. Achel Bruin 8 3. Achel Bruin Extra 9,5 4. Achel Bruin Extra 9,5

Кроме того, некоторые пивоварни время от времени производят специальные сорта пива, например пиво бочковой выдержки.

Система Траппист-1 легко просматривается с Земли

Телескопы на Земле теперь и Космический телескоп Хаббл на орбите будут в состоянии различить некоторые молекулы в планетарных атмосферах. Телескоп Джеймса Уэбба, который, как предполагают, начнет работу в следующем году, всмотрится в инфракрасные световые волны света, идеала для изучения света от Трапписта 1.

Даже если планеты все окажутся безжизненными, полученное понимание ограничений для того, когда жизнь может существовать или не может, также были бы важным новым знанием.

Астрономы всегда знали, что у других звезд должны быть планеты, но до нескольких десятилетий назад, они не были в состоянии определить их. Теперь они подтвердили больше чем 3,400, согласно Открытому Каталогу Экзопланет.

В то время как Траппистские планеты являются по размеру Земли — плюс-минус 25 процентов в диаметре — звезда очень отличается от нашего солнца.

Траппист 1, названный в честь автоматизированного телескопа в Пустыне Атакама Чили, с помощью которого астрономы первоначально раньше изучали звезду, астрономы называют “ультрахолодным карликом”, с только одной двенадцатой масса солнца и поверхностной температурой 4,150 градусов по Фаренгейту. Обнаруженная звезда более холодная, чем Солнце имеющее 10,000 градусов температуры.

До последних нескольких лет ученые, ищущие жизнь и в других местах нашей галактики Млечный Путь, сосредотачивались на нахождении планет Земного размера вокруг подобных Солнцу звезд. Но яркое свечение, подобных Солнцу звезд, затрудняет поиск планет. Небольшие тусклые звезды позволяют намного легче искать планеты.

В прошлом году астрономы объявили об открытии планеты Земного размера вокруг Проксима Центавра (Proxima Centauri), самой близкой звезды в 4.24 световых года в даль. Открытие было сделано, используя различную технику, которая не допускает исследование атмосферы.

Траппист 1 периодически немного затемняется, указывая, что планета проходит перед звездой, блокируя часть света. От формы пятна астрономы вычисляют размер планеты.

Свет от звезды Траппист 1 затемнялся так много раз, что астрономы сообщили, что было по крайней мере три планеты вокруг звезды. Телескопы со всего мира затем также всматривались в Траппист 1. Так , Космический телескоп Спитцера НАСА, наблюдал Траппист 1 почти круглосуточно в течение 20 дней, захватывая 34 транзита. Вместе с новыми наблюдениями, ученые, вычисленные не три планеты, в семь планет. Планеты слишком небольшие и слишком близкие к звезде, которая будет сфотографирована в ближайшее время.

Discovery[]

A team of astronomers headed by Michaël Gillon of the Institut d’Astrophysique et Géophysique at the University of Liège in Belgium used the TRAPPIST (Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope) telescope at the La Silla Observatory in the Atacama desert, Chile, to observe TRAPPIST-1 and search for orbiting planets. By utilising transit photometry, they discovered three Earth-sized planets orbiting the dwarf star; the innermost two are tidally locked to their host star while the outermost appears to lie either within the system’s habitable zone or just outside of it. The team made their observations from September to December 2015 and published its findings in the May 2016 issue of the journal Nature.

The original claim and presumed size of the planet was revised when the full seven-planet system was revealed in 2017:

«We already knew that TRAPPIST-1, a small, faint star some 40 light years away, was special. In May 2016, a team led by Michaël Gillon at Belgium’s University of Liege announced it was closely orbited by three planets that are probably rocky: TRAPPIST-1b, c and d…
«As the team kept watching shadow after shadow cross the star, three planets no longer seemed like enough to explain the pattern. “At some point we could not make sense of all these transits,” Gillon says.
«Now, after using the space-based Spitzer telescope to stare at the system for almost three weeks straight, Gillon and his team have solved the problem: TRAPPIST-1 has four more planets.

Физические характеристики

Радиус, масса и температура

TRAPPIST-1d был обнаружен с помощью метода транзита, 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 имеет всего 0,297 M , что делает его одной из наименее массивных из когда-либо обнаруженных экзопланет. Его плотность составляет 61,6% от плотности Земли (3,39 г / см 3 ), а гравитация чуть меньше половины. 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. TRAPPIST-1d имеет равновесную температуру 282,1 K (9,0 ° C; 48,1 ° F) при альбедо 0. Для земного альбедо 0,3 равновесная температура планеты составляет около 258 K (-15 ° C; 5). ° F), что очень похоже на Землю при 255 К (-18 ° C; -1 ° F).

Орбита

TRAPPIST-1d — это планета, находящаяся на близкой орбите, для завершения одного полного обращения по которой требуется всего 4,05 дня (около 97 часов). Он вращается на расстоянии всего 0,02228 а.е. от родительской звезды, или примерно 2,2% расстояния между Землей и Солнцем . 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.

Принимающая звезда

Орбиты планеты ап ( ) Ultracool карликовой звезды имени TRAPPIST-1 . Звезда имеет массу 0,089 М (близко к границе между коричневыми карликами и водородсодержащим сплавлением звездами ) и радиусом 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, а его температура составляет 5778 К (5504,85 ° C, 9940,73 ° F). 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). Из-за этой способности жить в течение длительных периодов времени вполне вероятно, что TRAPPIST-1 будет одной из последних оставшихся звезд, когда Вселенная будет намного старше, чем сейчас, когда , и остальные 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.

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 плотной 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 ), 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 для планеты иметь атмосферу, более похожую на Землю.

Эмиссии гелия от TRAPPIST-1e, как в 2021 году, не обнаружено.

Поспешили с выводами

Впрочем, некоторые учёные сомневаются в том, что в исследовании американцев приводятся достаточно убедительные и весомые научные аргументы для подобных выводов.  

По словам эксперта, в 2019 году NASA запустит новый телескоп «Джеймс Уэбб», который позволит подробнее изучить эту систему, проверить её на наличие воды и потенциальной пригодности для жизни.

  • Космический телескоп имени Джеймса Уэбба

Скептики сомневаются, что на планетах системы TRAPPIST — в том числе и тех, которые объявили потенциально пригодными для жизни, — существует подходящая атмосфера. Противники «обитаемости» экзопланет говорят, что излучение «родных» звёзд часто уничтожает атмосферу их спутников.

«Уже открыто более 3,5 тыс. экзопланет, и будет открыто ещё больше. Часть из них уже попадает в зону обитаемости, там есть жидкая вода, подходящая температура. Можно сказать, что условия для органической жизни благоприятные. Но многие из таких планет, в том числе системы TRAPPIST-1, вращаются вокруг красных карликов — звёзд малой светимости. Для них очень характерна высокая хромосферная активность, когда происходят очень сильные вспышки, во много раз сильнее, чем на Солнце. Поэтому планет вокруг красных карликов может быть много, но из-за активности их звёзд они, конечно, не подходят для жизни — по крайней мере так, как мы её представляем на Земле», — пояснил RT доктор физико-математических наук, научный руководитель Института астрономии РАН Борис Шустов.