A hét bolygórendszer bejelentése a TRAPPIST-1 csillag körül az év elején a tudományos érdeklődést váltotta ki. Nem csak ez volt az egyik legnagyobb bolygósorozat, amelyet egyetlen csillag körül fedeztek fel, az a tény, hogy mind a hét földi (sziklás) természetűnek bizonyult, nagyon biztató volt. Még bátorítóbb volt az a tény, hogy ezeknek a bolygóknak három körüli körüli pályán keringtek a csillag lakható zónájával.
Azóta az csillagászok mindent megtesznek mindent a bolygórendszerről. A csillagászok attól függetlenül, hogy vannak-e légköreik vagy sem, a csillagászok arra is törekednek, hogy többet megtudjanak pályájukról és a felszíni viszonyokról. A washingtoni egyetem által vezetett nemzetközi csillagászok csapata erőfeszítéseinek köszönhetően pontos elképzelésünk van arról, hogy milyen feltételek lehetnek a legkülső bolygón - a TRAPPIST-1h.
A csoport tanulmánya szerint - „A hét bolygó rezonancia lánca a TRAPPIST-1-ben”, amelyet nemrégiben tettek közzé a folyóiratban Természet csillagászat - a Kepler misszió adataira támaszkodtak a bolygó keringési periódusának meghatározására. Konkrétan, a K2 misszió 12. kampánya során gyűjtött adatokkal, egy 79 napos megfigyelési periódussal, amely 2016. december 15-től 2017. március 4-ig tartott.
Rodrigo Luger, a washingtoni egyetemi posztgraduális hallgató vezetésével a csapat már tudatában volt a rendszer hat belső bolygójának keringési mintáinak. Ez a Spitzer Űrtávcső előzetes adatain alapult, amelyek azt mutatták, hogy ezek a bolygók orbitális rezonanciában vannak - azaz a vonatkozó orbitális periódusuk matematikailag összefüggenek és egymást befolyásolják.
Ezen adatok alapján a csapat már kiszámította, hogy a TRAPPIST-1h keringési periódusa alig 19 nap. Miután megvizsgálták a K2 adatait, észrevették, hogy a 79 napos megfigyelési időszak alatt a TRAPPIST-1h a csillag négy átszállítását hajtotta végre - ez 18,77 napos körüli pályára esett. Más szavakkal, a csoport úgy találta, hogy megfigyeléseik összhangban állnak számításukkal.
Ez a megállapítás üdvözlő megkönnyebbülés volt Luger és kollégái számára. Amint azt egy UW sajtóközleményében kijelentette:
„A TRAPPIST-1h pontosan ott volt, ahol a csapatunk előre jelezte. Egy ideje aggódott, hogy látjuk, amit látni akarunk. A dolgok szinte soha nem állnak pontosan a vártnál ezen a területen - általában minden sarkon vannak meglepetések, ám ebben az esetben az elmélet és a megfigyelés tökéletesen illeszkedik egymáshoz. ”
A rezonancia felfedezése azt jelenti, hogy a TRAPPIST-1 újabb rekordot állított fel. A kezdők számára már az a híres, hogy a mindössze két csillagrendszerből egy hét, a Napen kívüli bolygó befogadására képes - a másik a HR 8832 csillagrendszer, egy fő sorozatú K3V típusú változó csillag, 21 fényévnyire található. Másodszor, a legjobban megerősített földi bolygókkal rendelkezik, amelyeket eddig egyetlen csillagrendszerben fedeztek fel.
De a legfrissebb adatokkal a TRAPPIST-1 immáron azt a rekordot tartja, hogy a legtöbb bolygó is rendelkezik orbitális rezonanciával. Az előző helyőrzők Kepler-80 és Kepler-223 voltak, amelyek mindkettőnek négy bolygója van keringő rezonanciájában. Luger szerint ez a rezonancia valószínűleg akkor alakult ki, amikor a TRAPPIST-1 rendszer még fiatal volt, és a bolygók még mindig kialakultak. Amint Luger kifejtette:
„A rezonancia felépítése nem véletlen, és egy érdekes dinamikus történelemre mutat, amelyben a bolygók valószínűleg befelé vándoroltak. Ez a rendszert nagyszerű próbafülkévé teszi a bolygóképződés és migrációs elméletek számára. Ezért nézhetünk egy olyan bolygóra, amely valaha lakható volt, és azóta megfagyott, amelyet elképesztő fontosságú megfontolni és kiválóan alkalmas nyomon követési tanulmányokra. ”
Az a lehetőség, hogy a bolygók már a rendszer történetében korábban elérték a jelenlegi pályáját, azt is jelentheti, hogy a TRAPPIST-1h egykor lakható volt. Míg három bolygó kering a csillag lakható zónájával (TRAPPIST-1 d, e és f), a TRAPPIST-1h körülbelül 10 millió km (6 millió mérföld) távolságra kerüli a csillagot, és ez messze túlmutat a csillag lakható zónája.
Valójában ezen a távolságon a TRAPPIST-1h körülbelül annyi energiát kap a Napból, mint a Ceres törpe bolygó (amely a Naprendszerünkben található a fő aszteroid övben, a Mars és a Jupiter között), ami átlagos felszíni hőmérsékletet 173 K (-100 ° C; -148 ° F). De a múltban, amikor csillaga világosabb és melegebb volt, a bolygó valószínűleg elegendő energiát kapott, hogy a felülete elég meleg lett volna, hogy támogassa a folyékony vizet.
"Ezért nézhetünk egy olyan bolygóra, amely valaha lakható volt, és azóta megfagyott, amelyet elképesztő fontosságú megfontolni és kiválóan alkalmas nyomon követési vizsgálatokra" - mondta Luger. A TRAPPIST-1 szintén kiemelkedő jelölt a nyomon követési vizsgálatokhoz, tekintettel a közelségére. Ez a csillag és bolygórendszere mindössze 39,5 fényévnyire található a Földtől, és kivételes lehetőségeket kínál az exoplanetek és az M-típusú csillagok alkalmazhatóságának tanulmányozására.
Ezen túlmenően ez a tanulmány azt is kimutatta, hogy a két reakciókerék meghibásodása ellenére a Kepler küldetése továbbra is rendkívül hasznos az exoplanetek tanulmányozásakor. Annak ellenére, hogy a TRAPPIST-1 rendszer folyamatos figyelemmel kísérése eszközszeres kihívásokat jelentett, Keplernek továbbra is megbízható információkat sikerült előállítania, amelyek összhangban álltak a csapat számításaival.
A TRAPPIST-1h orbitális periódusának meghatározása mellett a csapat a K2 adatait felhasználva tovább jellemezte a másik hat bolygó keringési pályáit, kizárta annak lehetőségét, hogy több bolygó legyen a rendszerben, és többet tudjon meg a csillagról (például annak forgásáról). időszak és a tevékenység szintje). Ez az információ kulcsfontosságú annak meghatározásában, hogy a csillag lakhatósági övezetében elhelyezkedő bolygók valóban életképesek-e vagy sem.
A TRAPPIST-1 rendszerének felfedezése olyan esemény volt, amely sok évvel ezelőtt előállt. De az új felfedezések megjelenésének üteme nagyon lenyűgöző volt. Az elkövetkező években a következő generációs bolygóvadászok - például a James Webb teleszkóp és az Exoplanet Survey Satellite (TESS) - bevetésével képesek leszünk mélyebbre ásni és még többet megtudni.
És ne felejtsd el élvezni ezt a videót a TRAPPIST-1 orbitális rezonanciájáról, a Chicagói Egyetem Daniel Fabrycky asszisztens jóvoltából:
