Подробный анализ наблюдений за экзопланетами в системе звезды TRAPPIST-1 дозволил ученым с высочайшей точностью найти их массы и показать, что они все владеют фактически схожей плотностью, которая несколько меньше земной. Исследование, описывающее вероятные составы этих интригующих миров, представлено в журнальчике Planetary Science Journal.
«Система звезды TRAPPIST-1 интересна, поэтому что предоставляет нам неповторимый шанс узреть обилие каменистых планет в рамках 1-го семейства», – ведает Кэролайн Дорн, соавтор исследования из Цюрихского института (Швейцария).
Планетки, обращающиеся вокруг ультра-холодного красноватого лилипута TRAPPIST-1, в сопоставлении с Землей. Credit: ESO/M. Kornmesser
Планетная система мерклого красноватого лилипута TRAPPIST-1, находящегося всего в 40 световых годах от нас, была найдена в 2016 году. Следующие наблюдения выявили в ней семь близких по размеру с Землей планет. Экзомиры, открытые способом транзита, получили обозначения TRAPPIST-1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g и 1h в порядке роста их расстояния от центральной звезды.
Безупречная система
С момента начального обнаружения планет TRAPPIST-1 ученые изучали это семейство при помощи нескольких галлактических и наземных телескопов.
«Собранные за эти годы данные дозволили нам уточнить массы и плотности всех 7 каменистых миров. Это гласит о значимости длительных наблюдений экзопланетных систем», – отметил Саймон Гримм, соавтор исследования из Бернского института (Швейцария).
Плотности планет системы TRAPPIST-1 в сопоставлении с плотностями планет земной группы. Credit: NASA/JPL-Caltech
В Солнечной системе плотности восьми планет очень различаются. Гиганты Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун еще наименее плотные, чем четыре каменистых мира: Земля, Венера, Марс и Меркурий. В системе TRAPPIST-1, как оказывается, дела обстоят по-другому.
«То, что планетки TRAPPIST-1 имеют фактически схожую плотность, показывает на приблизительно однообразное соотношение частей в их, таковых как железо, кислород, магний и кремний, из которых, как считается, состоит большая часть каменистых миров. Основываясь на этом заключении, мы оценили, какая смесь главных ингредиентов может отдать планеткам TRAPPIST-1 такую плотность», – пояснили создатели исследования.
Вода либо железо
Сначала, объединив разные модели строения планет и их атмосфер, исследователи с беспримерной точностью оценили вероятное количество воды, содержащееся на 7 «сестрах» TRAPPIST-1, и соотнесли его с их плотностью.
«Если б наиболее низкая плотность по отношению к земной могла быть объяснена присутствием воды, на нее приходилось бы около 5 процентов общей массы каждой из 4 наружных планет. Для сопоставления, у Земли этот показатель наименее 0,1 процента. Но прошлые исследования указывают на то, что три внутренние планетки системы TRAPPIST-1 лишены воды на поверхности и могут содержать ее только в виде пара в раскаленных плотных атмосферах», – добавил Эрик Агол, ведущий создатель исследования из Вашингтонского института (США).
Не считая этого, кажется маловероятным, что по удачному стечению событий на всех 7 планетках оказалось довольно воды, чтоб они имели схожую плотность.
Три вероятных строения планет системы TRAPPIST-1. Слева – каменистая поверхность, огромное количество железа, умеренно перемешанного с иными элементами в недрах. В центре – каменистая поверхность с богатым железом ядром, которое меньше земного. Справа – широкий глубочайший океан на поверхности, большое богатое железом ядром (маловероятно и
может быть лишь для 4 наружных планет). Credit: NASA/JPL-Caltech
Иная мысль состоит в том, что все планетки системы TRAPPIST-1 имеют похожий с Землей состав, но с наименьшим процентным содержанием железа – около 21 процента заместо 32 процентов. 3-ий сценарий – обильное содержание насыщенного кислородом железа, который уменьшил бы плотность миров, с отсутствием стального ядра.
«При всем этом наиболее низкая плотность быть может вызвана композицией этих 2-ух причин – меньше железа в целом и некое его количество в окисленной форме. Но получить ответ на этот вопросец мы сможем только проведя наблюдения системы на инструментах последующего поколения», – заключил Эрик Агол.