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TRAPPIST-1外行星可能比地球拥有更多的水

发布日期:2018-05-15

这位艺术家的印象显示几颗行星绕着超酷红矮星TRAPPIST-1轨道运行。新的观察结合非常复杂的分析,现在已经对所有七颗地球大小的行星的密度做出了良好的估计,并且表明它们富含挥发性物质,可能是水。信贷:ESO / M。 Kornmesser

一项新的研究发现,围绕着附近超酷矮星TRAPPIST-1的七颗行星大部分都是由岩石构成的,有些可能比地球拥有更多的水。现在比以前更加精确的行星密度表明,其中一些行星的密度可能达到其水体质量的5% - 约为地球海洋的250倍。最靠近母星的较热的行星可能具有密集的蒸汽气氛,较远的行星可能具有冰冷的表面。就其大小,密度以及从恒星接收的辐射量而言,第四颗行星与地球最为相似。它似乎是这七个地球中最摇滚的星球,并且有可能盛放液态水。

2016年ESO La Silla天文台的TRAPPIST-South望远镜首次发现了距离地球仅40光年的微弱红色星TRAPPIST-1周围的行星。在接下来的一年中,地面望远镜的进一步观测,包括ESO的Very大望远镜和美国国家航空航天局的斯皮策太空望远镜发现,该系统中有不少于7颗行星,每颗行星大小与地球大小相同。它们被命名为TRAPPIST-1b,c,d,e,f,g和h,与中心星的距离越来越远。

此图表列出了七颗TRAPPIST-1行星的主要特性,以及同样尺度下太阳系内四颗最内行星。信用:NASA / JPL

现在已经从地面望远镜进行了进一步的观测,包括ESO Paranal天文台近乎完整的SPECULOOS设施,以及美国宇航局的斯皮策太空望远镜和开普勒太空望远镜。瑞士伯尔尼大学Simon Grimm领导的一个科学家小组现在已经将非常复杂的计算机建模方法应用于所有可用数据,并以比以往更好的精度确定了行星的密度。

Simon Grimm解释了群众是如何找到的:“TRAPPIST-1行星如此接近,以至于它们在重力作用下互相干扰,所以他们在星体前方通过的时间略有变化。这些变化取决于行星的质量,距离和其他轨道参数。用计算机模型,我们模拟行星的轨道,直到计算的过境符合观测值,从而得出行星质量。“

团队成员Eric Agol评论道:“一段时间以来系外行星研究的目标一直是探测在尺寸和温度上类似地球的行星的组成。 TRAPPIST-1的发现以及ESO在智利的设施和美国宇航局在轨道上的斯必泽太空望远镜的能力使这成为可能 - 这让我们第一次了解了地球大小的系外行星是由什么构成的!“

该图比较了七颗TRAPPIST-1行星的质量和能量输入,以及四颗最内层太阳系行星的特性。 Credit:NASA / JPL

密度的测量结合行星组成的模型,强烈表明七个TRAPPIST-1行星不是贫瘠的岩石世界。它们似乎含有大量的挥发性物质,可能是水,在某些情况下含量高达行星质量的5% - 数量巨大;相比之下,地球的质量只有约0.02%!

“密度虽然是行星组成的重要线索,但并没有提到可居住性。然而,我们的研究是向前迈出的重要一步,因为我们将继续探索这些行星是否可以支持生命,“伯尔尼大学的合着者布莱斯 - 奥利维尔·迪莫里说,”有趣的是,最密集的行星不是那些那些距离恒星最近的地方,而且较冷的行星不能存在厚厚的大气层“,瑞士苏黎世大学的研究合着者Caroline Dorn指出:

TRAPPIST-1b和c是最内层的行星,它们可能具有岩石核心,并被比地球厚得多的大气环绕。与此同时,TRAPPIST-1d是行星中最轻的,大约占地球质量的30%。科学家们不确定它是否有大的气氛,海洋或冰层。

科学家们惊讶地发现,TRAPPIST-1e是系统中唯一比地球密度更大的行星,这表明它可能具有更密的铁芯,并且它不一定具有厚厚的气氛,海洋或冰层。 TRAPPIST-1e的构图比其他行星看起来更加摇滚,这是很神秘的。就其大小,密度以及从恒星接收到的辐射量而言,这是与地球最相似的行星。

TRAPPIST-1系统将继续成为未来激烈审查的焦点,地面上有许多设施在太空中,包括ESO的极端大望远镜和NASA / ESA / CSA詹姆斯韦伯太空望远镜

TRAPPIST-1f,g和h距离主机足够远明星水可以被冻结在冰面上。如果它们的气氛很薄,它们不可能包含我们在地球上发现的重要分子,如二氧化碳。


em这位艺术家的印象视频比较了以相同比例环绕超酷红矮星TRAPPIST-1的七颗行星。新的观察结合非常复杂的分析,现在已经对所有七颗地球大小的行星的密度做出了良好的估计,并且表明它们富含挥发性物质,可能是水。它们以相同的比例显示,但不在正确的相对位置。信贷:ESO / M。 Kornmesser< / EM>

TRAPPIST-1系统将继续成为未来在地面和太空中的许​​多设施,包括ESO的极端大望远镜和NASA / ESA / CSA詹姆斯韦伯太空望远镜的密集审查的焦点。

天文学家也在努力寻找更多像TRAPPIST-1这样的红色恒星周围的行星。正如团队成员MichaëlGillon所解释的那样:“这一结果凸显了探索附近的超酷侏儒恒星(如TRAPPIST-1)用于过境地球行星的巨大兴趣。这正是SPECULOOS的目标,我们新的系外搜索即将在智利的ESO Paranal天文台开始运作。“

PDF文件副本:TRAPPIST-1系外行星的性质

来源:欧洲南方天文台Richard Hook