De syv planeter, der kredser rundt om den ultrakaldte dværg Trappist-1, er for det meste klippefyldte, og nogle af dem kan have mere vand end Jorden.
En ny undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Astronomy & Astrophysics, der fokuserer på tætheden af verdener i Trappist-1-systemet, har vist de mest nøjagtige resultater til dato. Så det blev fundet, at nogle af planeterne er 5% dækket med vand - dette er 250 gange mere end vand på Jorden.
"Alle Trappist-1-planeter ligner meget Jorden: De har en solid kerne omgivet af en atmosfære," siger Simon Grimm, en exoplanetolog ved University of Bern, i et brev til Space.com. "Trappist-1 er den planet, der mest ligner Jorden med hensyn til masse, radius og energi fra en stjerne."
Grimm og hans kolleger blev interesserede i systemet efter opdagelsen i 2016 og besluttede at studere det ved hjælp af metoden Transit Time Variation (TTV). Ved at observere små variationer i de perioder, hvor planeten passerede foran stjernen fra vores synspunkt, giver denne metode forskere mulighed for at gennemføre de mest nøjagtige undersøgelser af planetmasser og densiteter.
”TTV er nu den eneste metode til bestemmelse af masserne, og derfor er densitet for planeter som Trappist-1-systemet,” siger Grimm.
Forskere brugte data fra Spitzer-rumteleskopet og adskillige rumfartøjer fra det europæiske sydlige observatorium i Chile til at foretage detaljerede observationer, der ville hjælpe med at studere variationer i planetariske kredsløb.
En graf over masserne og radierne for Trappist-1-planeterne, Jorden og Venus. Kurver sporer idealiserede sammensætninger af stenede og vandrige miljøer (overfladetemperatur fastsat til 200 K) / University of Bern.
Hvis planeten drejede sig om sin stjerne alene, ville den kun blive udsat for stjernens tyngdeeffekt. Men hvis der er to eller flere verdener i systemet, interagerer planeterne gravitationsmæssigt og virker på hinanden med en styrke, der svarer til deres masser. Disse ændringer afhænger af planetmasser, afstand og andre orbitalparametre.
Salgsfremmende video:
Samtidig gør "overfyldte systemer" som Trappist-1 det vanskeligt at bestemme virkningerne af individuelle planeter, da hver af dem påvirker sine naboer. Det er lettere at måle planeterne i dette system direkte, da de roterer synkront. Til sammen danner de syv eksoplaneter en resonanskæde, der forbinder dem alle og antyder en langsom, rolig udvikling.
”Trappist-1-systemet er specielt, fordi alle dets planeter er i resonans,” forklarer Grimm.
Forskeren brugte en simulering, som han tidligere brugte til at beregne planetariske kredsløb og tilpassede den til TTV-analysen. Ved hjælp af over 200 transitter modellerede hans team masserne og densiteten af planeterne og simulerede deres baner, indtil de simulerede transiter matchede observationer.
Forskerne fandt, at planettætheder varierer fra 0,6 til 1,0 Jordens. Syv af dem er rige på vand, og på nogle tager det så meget som 5% af den samlede masse. Til sammenligning: vand er kun 0,02% af jordens masse.
Trappist-1b og c - tættest på stjernen - har sandsynligvis stenede kerner og er omgivet af tætte atmosfærer.
Trappist-1d er den letteste af de syv planeter, med en masse på ca. 30% af jordens masse. Dens lave masse kan skyldes den udvidede atmosfære, havet eller et lag is.
Trappist-1f, g og h er langt nok væk fra deres stjerne til, at vandet på hele deres overflade er helt frossent. Tynde atmosfærer er usandsynligt, at de kan indeholde tungere molekyler som Jorden.
Derudover er der Trappist-1e, som er den mest jordlignende i gruppen. Den er noget tættere end vores planet og har sandsynligvis en tættere jernkerne. Det kan også mangle en tæt atmosfære, hav eller isark.
Forskerne advarede om, at disse resultater ikke siger noget om planetarisk beboelsesevne. Arbejdet kan dog hjælpe videnskabsmænd med bedre at forstå forholdene på arbejdet i overfyldte systemer og bestemme, om der kan eksistere liv på verdenerne i Trappist-1-systemet.
Vladimir Guillen