TRAPPIST-1

TRAPPIST-1 (такође познат као 2MASS J23062928−0502285 или SPECULOOS-1) је црвени патуљак са седам познатих планета. Налази се у сазвежђу Водолија на удаљености од приближно од Земље. Ултрахладни патуљак, има површинску температуру од око . Његов полупречник је нешто већи од Јупитеровог, а маса му је око 9% Сунчеве. Процењује се да је стар 7,6 милијарди година, што га чини старијим од Сунчевог система. Откриће звезде први пут је објављено 2000. године.

Посматрања 2016. године са TRAPPIST–Југ (пројекат Транзитних планета и планетезимала малим телескопом) у опсерваторији Ла Сиља у Чилеу и другим телескопима довела су до открића две планете Земљиног типа у орбити око TRAPPIST-1. Године 2017, даљом анализом првобитних посматрања идентификовано је још пет планета Земљиног типа. Седам планета кружи око звезде по кружним орбитама у периодима од 1,5 до 19 дана. Све су вероватно плимски закључане за TRAPPIST-1, и верује се да свака планета има стални дан на једној страни и сталну ноћ на другој. Њихове масе су упоредиве са Земљином и све леже у истој равни; гледано са Земље, оне пролазе испред звезде. Овакав положај омогућио је откривање планета: када пролазе испред звезде, њена привидна магнитуда се смањује.

До четири планете — означене као d, e, f и g — круже на удаљеностима на којима су температуре вероватно погодне за постојање течне воде, и стога су потенцијално погодне за живот. Нема доказа о атмосфери ни на једној од планета, а посматрања TRAPPIST-1b посебно су искључила постојање атмосфере. Нејасно је да ли би емисије зрачења са TRAPPIST-1 омогућиле такве атмосфере. Планете имају мале густине; могу се састојати од великих количина испарљивог материјала. Због могућности да је неколико планета настањиво, систем је привукао интересовање истраживача и појавио се у популарној култури.

Откриће Звезду познату као TRAPPIST-1 открио је 1999. астроном Џон Гижис са колегама током истраживања оближњих ултрахладних патуљастих звезда. Појавила се у узорку Ц истраживаних звезда, који је добијен у јуну 1999. Објављивање открића уследило је 2000. године. TRAPPIST-1 је добио име по пројекту TRAPPIST (пројекат Транзитних планета и планетезимала малим телескопом), који је открио прве две егзопланете око звезде.

Његов планетарни систем открио је тим предвођен Мишелом Жилоном, белгијским астрономом са Универзитета у Лијежу, 2016. године током посматрања обављених у опсерваторији Ла Сиља, у Чилеу, користећи TRAPPIST телескоп. Откриће се заснивало на аномалијама у светлосним кривама измереним телескопом 2015. године. Оне су првобитно протумачене као да указују на постојање три планете. Године 2016, одвојена открића су открила да је трећа планета заправо више планета. Укључени телескопи и опсерваторије били су Свемирски телескоп Спицер и земаљски TRAPPIST–Југ, TRAPPIST–Север у опсерваторији Укајмеден, Мароко, Јужноафричка астрономска опсерваторија, и Ливерпулски телескопи и Телескопи Вилијам Хершел у Шпанији.

Посматрања TRAPPIST-1 сматрају се једним од најважнијих истраживачких открића Свемирског телескопа Спицер. Допуна налазима била су посматрања Хималајског Чандра телескопа, Инфрацрвеног телескопа Уједињеног Краљевства и Веома великог телескопа. Од тада, истраживања су потврдила постојање најмање седам планета у систему, чије су орбите израчунате коришћењем мерења са телескопа Спицер и Кеплер. Неки новински извештаји погрешно су приписали откриће планета TRAPPIST-1 искључиво агенцији NASA; у ствари, пројекат TRAPPIST који је довео до њиховог открића добио је средства и од NASA-е и од Европског истраживачког савета Европске уније (ЕУ).

Опис мини|усправно=1.2|TRAPPIST-1 је унутар црвеног круга у сазвежђу Водолија|alt=TRAPPIST-1 лежи у северозападном делу сазвежђа Водолија, близу еклиптике. мини|усправно=1.2|Илустрација у правој боји Сунца (лево) поред TRAPPIST-1 (десно). TRAPPIST-1 је тамнији, црвенији и мањи од Сунца.|alt=види опис

TRAPPIST-1 се налази у сазвежђу Водолија, пет степени јужно од небеског екватора. То је релативно блиска звезда удаљена светлосних година од Земље, са великим сопственим кретањем и без звезда пратилаца.

То је црвени патуљак спектралне класе M, што значи да је релативно мали и хладан. Са полупречником од 12% Сунчевог, TRAPPIST-1 је само нешто већи од планете Јупитер (иако знатно масивнији). Његова маса је приближно 9% Сунчеве, што је тек довољно да омогући нуклеарну фузију. Густина TRAPPIST-1 је необично ниска за црвеног патуљка. Има ниску ефективну температуру од што га, , чини најхладнијом познатом звездом која има планете. TRAPPIST-1 је довољно хладан да се у његовој фотосфери формирају кондензати; они су откривени путем поларизације коју изазивају у његовом зрачењу током транзита његових планета. Елементи тежи од хелијума формирају једињења у његовој атмосфери, која се појављују као апсорпционе линије у спектру TRAPPIST-1.

Нема доказа да има звездани циклус. Његова луминозност, која се углавном емитује као инфрацрвено зрачење, износи око 0,055% Сунчеве. Нископрецизна мерења са сателита XMM-Newton и других објеката показују да звезда емитује слабо зрачење на кратким таласним дужинама, као што су X-зраци и УВ зрачење. Нема детектабилних емисија радио таласа.

Период ротације и старост Мерења ротације TRAPPIST-1 дала су период од 3,3 дана; ранија мерења од 1,4 дана изгледа да су била узрокована променама у расподели његових звезданих пега. Његова ротациона оса може бити благо померена у односу на осу његових планета.

Користећи комбинацију техника, укључујући састав и кретање звезде, старост TRAPPIST-1 процењена је на око милијарди година, што га чини старијим од Сунчевог система, који је стар око милијарди година. Очекује се да ће сијати десет билиона година — око 700 пута дуже од садашње старости свемира — док ће Сунце остати без водоника и напустити главни низ за неколико милијарди година.

Активност Фотосферске карактеристике су откривене на TRAPPIST-1 и вероватно чине значајан део звездане површине. Посматрања свемирским телескопом Џејмс Веб (JWST) указују да хладне звездане пеге могу покривати и до четвртину његове фотосфере. Свемирски телескопи Кеплер и Спицер посматрали су могуће светле пеге, које могу бити факуле, иако неке од њих могу бити превелике да би се тако квалификовале. Светле пеге су у корелацији са појавом неких звезданих бљескова. а њихова расподела енергије подсећа на расподелу соларних бљескова. Kepler K2 посматрања показала су да TRAPPIST-1 производи честе бљескове (42 бљеска у 80 дана), укључујући велике, сложене бљескове који би могли неповратно и значајно изменити атмосфере оближњих планета, доводећи у сумњу могућност постојања живота какав познајемо на Земљи.

Звезда има јако магнетно поље са просечним интензитетом од око 600 гауса што је можда потцењено. Магнетно поље покреће високу хромосферску активност и можда је способно да задржи коронална избацивања масе.

Према Гарафу и др. (2017), TRAPPIST-1 губи око соларних маса годишње кроз звездани ветар, што је стопа која је око 1,5 пута већа од Сунчеве. Донг и др. (2018) симулирали су посматране особине TRAPPIST-1 са губитком масе од соларних маса годишње. Симулације за процену губитка масе су компликоване јер, од 2019. године, већина параметара који управљају звезданим ветром TRAPPIST-1 није позната из директних посматрања.

Планетарни систем мини|Поређење орбита планета TRAPPIST-1 са Сунчевим системом и Јупитеровим месецима|alt=Систем TRAPPIST-1 је скоро једнако компактан као Јупитерови месеци и много компактнији од Сунчевог система|усправно=1.3

Око TRAPPIST-1 кружи седам планета, означених као TRAPPIST-1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g и 1h абецедним редом идући од звезде ка споља. Ове планете имају орбиталне периоде у распону од 1,5 до 19 дана, на удаљеностима од 0,011–0,059 астрономских јединица (1,7–8,9 милиона km).

Све планете су много ближе својој звезди него што је Меркур Сунцу, при чему је удаљеност између TRAPPIST-1b и 1c у сизигију само двоструко већа од удаљености између Земље и Месеца, што систем TRAPPIST-1 чини веома компактним. Крал и др. (2018) нису открили комете око TRAPPIST-1, а Марино и др. (2020) нису нашли доказе о постојању Којперовог појаса, иако је неизвесно да ли би појас сличан Сунчевом систему око TRAPPIST-1 био видљив са Земље. Посматрања са Атакама великим милиметарским низом нису пронашла доказе о циркумзвезданом прашњавом диску.

Инклинације планетарних орбита у односу једна на другу мање су од 0,1 степена, што TRAPPIST-1 чини најравнијим планетарним системом у NASA архиви егзопланета. Орбите су веома кружне, са минималним ексцентрицитетом и добро су поравнате са ротационом осом TRAPPIST-1. Планете круже у истој равни и, из перспективе Сунчевог система, пролазе испред TRAPPIST-1 током своје орбите и често пролазе једна испред друге.

Величина и састав

Процењује се да се полупречници планета крећу од 77,5% до 112,9% Земљиног полупречника. Однос масе планета и звезде у систему TRAPPIST-1 подсећа на однос масе месеца и планете код гасовитих џинова у Сунчевом систему.

Очекује се да планете TRAPPIST-1 имају састав који личи једна на другу као и на састав Земље. Процењене густине планета су ниже од Земљине што може указивати на то да имају велике количине испарљивих хемикалија. Алтернативно, њихова језгра могу бити мања од Земљиног, те стога могу бити стеновите планете са мање гвожђа од Земље, укључивати велике количине елемената осим гвожђа, или њихово гвожђе може постојати у оксидисаном облику, а не као језгро. Њихове густине су прениске за чист магнезијум-силикатни састав, што захтева присуство једињења ниже густине, попут воде. Очекује се да планете b, d, f, g и h садрже велике количине испарљивих хемикалија. Планете могу имати дубоке атмосфере и океане и садржати огромне количине леда. Подповршински океани, закопани испод ледених љуски, формирали би се на хладнијим планетама. Неколико састава је могуће с обзиром на велике несигурности у њиховим густинама. Фотосферске карактеристике звезде могу унети нетачности у мерења својстава планета TRAPPIST-1, укључујући потцењивање њихове густине за 8 процената, и погрешне процене њиховог садржаја воде.

Резонанца и плиме мини|Анимација транзита егзопланета TRAPPIST-1 испред њихове звезде домаћина, са ефектима на светлосну криву звезде|усправно=1.5

TRAPPIST-1

Źródło i licencja