TRAPPIST-1f - TRAPPIST-1f

TRAPPIST-1f
TRAPPIST-1f artist impression 2018.png
Художественное впечатление от TRAPPIST-1f. (Февраль 2018 г.)
Открытие
Дата открытия22 февраля 2017 г.
Транзит
Орбитальные характеристики
0,037 AU (5 500 000 км)
Эксцентриситет< 0.063
9.206690 (± 0.000015) d
Наклон89.680 (± 0.034)
ЗвездаTRAPPIST-1
Физические характеристики
Средний радиус
1.045 (± 0.038) р⊕
Масса0.68 (± 0.18) M⊕
~0.62 грамм
Температура219 К (-54 ° С; -65 ° F), -1400 К (1130 ° С; 2060 ° F)[1]

TRAPPIST-1f, также обозначенный как 2MASS J23062928-0502285 f, является экзопланета, скорее всего скалистый но под массивной пароводяной газовой оболочкой при очень высоком давлении и температуре,[1] на орбите внутри жилая зона[2] вокруг сверхкрутой карлик звезда TRAPPIST-1 39 световых лет (12 парсек ) далеко от Земли в созвездии Водолей. Экзопланета была обнаружена с помощью метод транзита, в котором измеряется эффект затемнения, который вызывает планета, когда она пересекает перед своей звездой.

Это была одна из четырех новых экзопланет, которые были обнаружены на орбите звезды с использованием наблюдений с Космический телескоп Спитцера.[3]

Характеристики

Масса, радиус и температура

TRAPPIST-1f - это Размером с Землю экзопланета, то есть ее масса и радиус близки к Земле. Имеет равновесная температура 219 K (-54 ° C; -65 ° F), которая возрастает до уровня выше 1400 K (1130 ° C; 2060 ° F), если принять во внимание потепление его вероятной очень плотной атмосферы.[1] Имеет радиус 1,045 ± 0,038. р⊕ и массой 0,68 ± 0,18 M⊕, придавая ему плотность 3.3±0,9 г / см3.[3] Эти значения предполагают поверхностная сила тяжести вокруг 6,1 м / с2 (62% земной стоимости).

Атмосфера

Согласно моделированию взаимодействия магмы океана и атмосферы, TRAPPIST-1f, вероятно, сохранит часть первичной паровой атмосферы на начальных этапах эволюции, и, следовательно, сегодня, вероятно, будет обладать толстым океаном, покрытым атмосферой, богатой абиотическим кислородом.[4]

Принимающая звезда

Планета вращается вокруг (M-тип ) сверхкрутой карлик звезда по имени TRAPPIST-1. Звезда имеет массу 0,08 M☉ и радиус 0,11 р☉. Имеет температуру 2550 ° С. K и ему не менее 500 миллионов лет. Для сравнения: солнце 4,6 миллиарда лет[5] и имеет температуру 5778 К.[6] Звезда богата металлами, с металличность ([Fe / H]) 0,04, или 109% солнечного количества. Это особенно странно, поскольку следует 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 солнечной.

Звезды кажущаяся величина, или насколько ярким он кажется с точки зрения Земли, составляет 18,8. Поэтому он слишком тусклый, чтобы его можно было увидеть невооруженным глазом.

Орбита

TRAPPIST-1f вращается вокруг своей звезды с периодом обращения около 9,206 суток и радиусом орбиты примерно в 0,037 раза больше земного (по сравнению с расстоянием Меркурий от Солнца, что составляет около 0,38 AU ).

Пригодность

Смотрите также: Обитаемость систем красных карликов
Художественный оттиск поверхности TRAPPIST-1f, изображающий жидкий водный океан на ее поверхности. Также показаны родительская звезда и соседние планеты.

Было объявлено, что экзопланета вращается либо внутри, либо немного за пределами обитаемой зоны своей родительской звезды, области, где при правильных условиях и атмосферных свойствах жидкая вода может существовать на поверхности планеты. 31 августа 2017 года астрономы на Космический телескоп Хаббла сообщили о первых доказательствах возможного содержания воды на экзопланетах TRAPPIST-1.[7][8]

TRAPPIST-1f имеет радиус примерно такой же, как у Земли, около 1,045. р⊕, но только около двух третей массы Земли, около 0,68 M⊕. Таким образом, маловероятно, что это будет полностью каменистая планета, и крайне маловероятно, что она будет похожей на Землю, которая скалистая с большим железным ядром, но без плотной водородно-гелиевой атмосферы, окружающей планету. Моделирование убедительно показывает, что по составу планета состоит примерно на 20% из воды. С такой массивной водной оболочкой давление и температура будут достаточно высокими, чтобы вода оставалась в газообразном состоянии, и любая жидкая вода будет существовать только в виде облаков в верхней части атмосферы TRAPPIST-1f. Следовательно, Trappist-1f, вероятно, будет не более пригодным для жизни, чем любой другой газовый или ледяной гигант с водяными облаками в атмосфере.[1]

Его ведущая звезда - красный сверхкрутой карлик, всего около 8% массы Солнца (близко к границе между коричневые карлики и водородные звезды). В результате такие звезды, как TRAPPIST-1, могут жить до 4–5 триллионов лет, что в 400–500 раз дольше, чем будет жить Солнце.[9] 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 газ, необходимый для образования новых звезд, будет исчерпан, а остальные начинают отмирать.

Скорее всего, планета заблокирована приливом: одно полушарие постоянно обращено к звезде, а противоположная сторона окутана вечной тьмой. Однако между этими двумя интенсивными областями будет полоска умеренной температуры, называемая линия терминатора, где температуры могут быть подходящими (около 273 К, или 0 ° C, или 32 ° F) для существования жидкой воды. Кроме того, гораздо большая часть планеты может быть обитаемой, если она поддерживает достаточно толстую атмосферу, чтобы передавать тепло стороне, обращенной от звезды.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d Куорлз, Билли; Кинтана, Элиза В .; Лопес, Эрик Д .; Schlieder, Joshua E .; Барклай, Томас (2017). «Правдоподобные составы семи планет TRAPPIST-1 с использованием долгосрочного динамического моделирования». Астрофизический журнал. 842 (1): L5. arXiv:1704.02261. Bibcode:2017ApJ ... 842L ... 5Q. Дои:10.3847 / 2041-8213 / aa74bf.
  2. ^ «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). Получено 22 февраля 2017.
  3. ^ а б Гиллон, Микаэль; Triaud, Amaury H.M.J .; Демори, Брис-Оливье; Jehin, Emmanuël; Агол, Эрик; Колода, Кэтрин М .; Lederer, Susan M .; Остроумие, Жюльен де; Бурданов, Артем (2017). «Семь планет земной группы с умеренным климатом вокруг ближайшей ультрахолодной карликовой звезды TRAPPIST-1». Природа. 542 (7642): 456–460. arXiv:1703.01424. Bibcode:2017Натура.542..456Г. Дои:10.1038 / природа21360. ЧВК  5330437. PMID  28230125.
  4. ^ Эволюция магматического океана планет TRAPPIST-1, 2020, arXiv:2008.09599
  5. ^ Фрейзер Кейн (16 сентября 2008 г.). "Сколько лет Солнцу?". Вселенная сегодня. Получено 19 февраля 2011.
  6. ^ Фрейзер Кейн (15 сентября 2008 г.). «Температура Солнца». Вселенная сегодня. Получено 19 февраля 2011.
  7. ^ Бурье, Винсент; де Вит, Жюльен; Егер, Матиас (31 августа 2017 г.). «Хаббл дает первые намеки на возможное содержание воды на планетах TRAPPIST-1». www.SpaceTelescope.org. Получено 4 сентября 2017.
  8. ^ PTI (4 сентября 2017 г.). «Первое свидетельство наличия воды на планетах TRAPPIST-1]». Индийский экспресс. Получено 4 сентября 2017.
  9. ^ 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.

внешняя ссылка