19.10.2018
PL EN
07.02.2018 aktualizacja 07.02.2018

Planety pozasłoneczne w systemie TRAPPIST-1 mogą mieć dużo wody

Artystyczna wizja pokazuje kilka z planet krążących wokół ultrachłodnego czerwonego karła TRAPPIST-1. Źródło: ESO/M. Kornmesser. Artystyczna wizja pokazuje kilka z planet krążących wokół ultrachłodnego czerwonego karła TRAPPIST-1. Źródło: ESO/M. Kornmesser.

Planety wielkości Ziemi, krążące w układzie TRAPPIST-1, mogą mieć spore ilości wody. Naukowcom udało się dużo dokładniej wyznaczyć gęstość siedmiu planet i na tej podstawie opracować nowe modele ich budowy - poinformowały Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) oraz NASA.

Rok temu ogłoszono, że odległy od nas o 40 lat świetlnych układ TRAPPIST-1 ma aż siedem planet wielkości Ziemi. Planety oznaczane kolejnymi literami alfabetu, od TRAPPIST-1 b do TRAPPIST-1 h, okrążają bardzo małą i słabą gwiazdę, tzw. czerwonego karła.

Od momentu odkrycia naukowcy starają się poznać dokładniej własności tych obiektów. Najnowsze badania opierają się na analizie danych uzyskanych naziemnymi teleskopami TRAPPIST oraz SPECULOOS oraz Kosmicznym Teleskopem Spitzera i Kosmicznym Teleskopem Keplera. W analizach uwzględniono także wcześniejsze dane obserwacyjne.

Do tej pory dość dobrze znane były rozmiary planet, co wynika z faktu, iż są to planety tranzytujące, czyli co pewien czas przechodzące przed swoją gwiazdą. Takie przejścia skutkują niewielkimi, krótkimi osłabieniami światła gwiazdy – w ten sposób wywnioskowano o ich obecności. Natomiast masy planet były wyznaczone z większymi błędami (błędy od 28 proc. do nawet 95 proc.). Nowe badania pozwoliły na dużo dokładniejsze wyznaczenie gęstości planet – błędy zmniejszyły się do zakresu od 5 proc. do 12 proc. w zależności od planety.

Naukowcy z międzynarodowego zespołu badawczego, którym kierował Simon Grimm z Uniwersytetu Berneńskiego w Szwajcarii, wykorzystali w swoich skomplikowanych analizach fakt, iż orbity planet są rozmieszczone bardzo ciasno, a zatem obiekty te względnie mocno wpływają na siebie. Przy pomocy modeli komputerowych ustalono masy planet tak, aby obliczone według modelu tranzyty były zgodne z wynikami obserwacji. Mając dokładne masy i znane wcześniej rozmiary, można było precyzyjniej ustalić gęstości planet.

Jak wskazują naukowcy, uzyskane wyniki silnie sugerują, że egzoplanety w systemie TRASPPIST-1 nie są zbudowane wyłącznie ze skał. Muszą posiadać też znaczące ilości lotnych materiałów, najprawdopodobniej wody. Dla części z planet woda może stanowić nawet 5 proc. masy obiektu, a to bardzo dużo w porównaniu z Ziemią, dla której masa wody to zaledwie 0,02 masy całej planety.

Planety krążące najbliżej gwiazdy, TRAPPIST-1 b oraz c, zapewne mają skaliste jądra oraz atmosfery znacznie grubsze niż ziemska. Planeta TRAPPIST-1 d ma najmniejszą masę (około 30 proc. masy Ziemi) i nie wiadomo czy towarzyszy jej rozległa atmosfera, czy może ocean albo warstwa lodu.

Najbardziej podobna do Ziemi pod względem rozmiaru, gęstości i ilości promieniowania otrzymywanego od gwiazdy jest TRAPPIST-1 e. Jako jedyna w tym układzie ma gęstość trochę większą niż ziemska – badacze sądzą na tej podstawie, że może mieć gęste żelazne jądro, ale niekoniecznie musi mieć grubą atmosferę, ocean lub warstwy lodu.

Trzy planety krążące najdalej od gwiazdy, TRAPPIST-1 f, g oraz h, są w odległości takiej, że jeśli znajduje się na nich woda, to jest zamarznięta. Dodatkowo, jeżeli posiadają atmosfery, to raczej bez ciężkich cząsteczek, takich jak np. dwutlenek węgla.

Naukowcy podkreślają nieoczekiwaną różnicę w stosunku do Układu Słonecznego – najgęstszymi planetami wcale nie są te znajdujące się najbliżej gwiazdy, a zimniejsze planety wcale nie mają grubych atmosfer.

Publikacja opisująca wyniki badań ukazała się w czasopiśmie naukowym „Astronomy & Astrophysics”.

Szczegółowe informacje:

http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1805/eso1805a.pdf

http://www.eso.org/public/poland/news/eso1805/

https://www.nasa.gov/feature/jpl/new-clues-to-trappist-1-planet-compositions-atmospheres (PAP)

cza/ ekr/

Copyright © Fundacja PAP 2018