Trappist 1: Самая холодная часть TRAPPIST-1 |

Содержание

Самая холодная часть TRAPPIST-1

26.07.202225.07.2022

TRAPPIST-1 очень тесная система. Все ее планеты находятся к своей звезде ближе, чем Меркурий к Солнцу. Расстояния между ними сравнимы скорее со спутниками Юпитера, чем с планетами Солнечной системы. Но в ее окрестностях находятся два фантастических ледяных мира.

Система TRAPPIST-1. Источник: Тhespaceway.info

Лед и пар TRAPPIST-1g

Шестая планета системы вращается на расстоянии примерно 7 млн км от своей звезды. Один оборот она совершает за 12,5 земных суток. Несмотря на то, что орбита TRAPPIST-1g все еще в шесть раз ближе к своему светилу, чем у Меркурия, она уже лежит на внешней границе зоны обитаемости.

Планета примерно на 15% больше Земли, но при этом немного легче. Это дает ученым повод заподозрить, что она в значительной степени состоит из воды в различных агрегатных состояниях. Модели взаимодействия магмы, океана и атмосферы показывают, что TRAPPIST-1g должна получить плотную оболочку из водяного пара.

TRAPPIST-1g. Источник: Википедия

Но какие условия на планете существуют сейчас — неизвестно. Без учета воздействия атмосферы температура на ней должна составлять от -78 до -109°C. Однако атмосферный парниковый эффект может сильно разогревать планету. Так что вполне возможно, что под газовой оболочкой скрывается глобальный океан.

Все же большинство исследователей склонны считать, что атмосфера TRAPPIST-1g не может поддерживать температуру и давление, достаточные для существования жидкой воды. Скорее всего, эта планета является экзотическим миром, где сосуществуют атмосфера из водяных паров, плотнее земной, и сплошная кора из экстремальной разновидности льда.

Ледяной карлик TRAPPIST-1h

Самая удаленная от звезды планета системы TRAPPIST-1 вращается вокруг нее всего за 18 земных суток. Ее среднее расстояние от светила все еще меньше, чем между Солнцем и Меркурием, но, несмотря на это, планета напоминает маленькую замерзшую Землю.

Исследования показывают, что радиус TRAPPIST-1h составляет 78% земного. Но эта планета имеет всего 33% от массы Земли. При этом на ней много воды, которая должна образовывать достаточно толстую ледяную кору.

TRAPPIST-1h. Источник: Википедия

Теоретически даже эта планета могла бы иметь оболочку из жидкой воды, что означало бы потенциальную жизнеспособность. Но возможным это было бы только при условии существования толстой атмосферы, которая бы производила значительный парниковый эффект. Но исследования, проведенные в 2021 и 2022 годах, признаков газовой оболочки вокруг нее не показывают. Скорее всего, поверхность этого мира лишена жизни. Что вовсе не исключает ее существования в океане под поверхностью, вполне вероятного при наличии вулканической активности на планете.

Что еще интересного в системе

В целом планетная система TRAPPIST-1 имеет несколько интересных особенностей. Все ее планеты двигаются по орбитам, близким к круговым. При этом почти у всех из них осевое вращение синхронизировано с орбитальным. Поэтому, в отличии, например, от Проксимы Центавра b, либраций на них не происходит, то есть местное «солнце» на небосводе практически не двигается.

При этом орбиты планет расположены настолько близко, что когда они проходят одна мимо другой, то видны даже не как яркие звезды, а как небольшие диски. И происходит это раз в несколько дней.

Все планеты системы вращаются в резонансе между собой. Периоды вращения первой и второй планет соотносятся как 8:5, второй и третьей — 5:3, третьей и четвертой — 3:2, четвертой и пятой — также 3:2, пятой и шестой — 4:3, шестой и седьмой — снова 3:2. В этом можно было увидеть какой-то тайный знак, но такие «согласования» орбит возникают сами по себе вследствие гравитационного взаимодействия.

Вращение планет TRAPPIST-1, воплощенное в звуках

Об этой системе мы узнаем еще много интересного. В частности, можно ожидать, что исследования космического телескопа James Webb окончательно поставят точку в вопросах о составе и температуре атмосфер планет. Также возможно, что спектрограф сможет найти на какой-то из них признаки органических молекул.

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t. me/ustmagazine

атмосфера вода климат Экзопланеты

Землеподобные планеты системы TRAPPIST-1

Самая интересная часть системы TRAPPIST-1 — это планеты, максимально похожие на Землю по размеру, на которых может существовать жизнь. Таких здесь три: TRAPPIST-1d, TRAPPIST-1e и TRAPPIST-1f. Каждая из них землеподобная по-своему, и к каждой у ученых есть свои вопросы.

Планетная система TRAPPIST-1

«Марсовенера» TRAPPIST-1d

TRAPPIST-1d по своим параметрам напоминает оказавшийся на месте Венеры Марс. Третья планета системы красного карлика вращается вокруг него на расстоянии чуть более 3 млн км, а год на ней длится всего 4 земных суток. Как и у двух предыдущих тел, вращение планеты вокруг своей оси может быть синхронизировано с орбитальным движением. В этом случае она будет все время повернута к своему солнцу одной стороной.

TRAPPIST-1d — это небольшая и довольно легкая планета. Ее радиус составляет 79%, а масса — 30% Земли. Небольшая масса означает, что плотной атмосферы это тело иметь не может, а содержание тяжелых элементов в нем меньше, чем в нашей планете. Достаточно мощного для защиты от радиации магнитного поля у него может не быть.

TRAPPIST-1d. Источник: NASA

Вокруг условий на TRAPPIST-1d сейчас идут серьезные споры. Маленькое красное солнце может нагреть планету до средней температуры -7°C. Это немного больше, чем на Земле. Но потеря водорода из атмосферы может ее сильно высушить и нагреть. Климат будет больше похож на венерианский, чем на земной.

В то же время у ученых есть серьезные сомнения в возможности такого легкого объекта удерживать действительно тяжелую атмосферу. В Солнечной системе Марс почти полностью потерял свою газовую оболочку из-за малой массы. Так что на самом деле TRAPPIST-1d может оказаться похожей не только на Землю или Венеру, но и на Красную планету.

Землеподобная TRAPPIST-1e

Четвертая планета системы вращается на расстоянии примерно в 4,3 млн км от звезды. Год на ней длится всего шесть суток. Но в остальном эта планета больше всех тел системы напоминает наш мир.

Масса TRAPPIST-1e составляет 77% массы Земли, а радиус — 91%. Точно неизвестно, какое альбедо имеет ее поверхность. Исходя из массы планеты, вероятно, она преимущественно имеет сушу, чем полностью покрыта океаном.

Четвертая планета системы TRAPPIST-1. Источник: Википедия

Центральное светило может нагреть планету до температуры от -48 до -16°C. В первом случае ее океаны должны замерзнуть, а во втором — оставаться в основном жидкими, хотя и холодными.

Но эта оценка получена без учета атмосферы планеты. Дело в том, что ни утечек водорода, ни других следов атмосферных газов до сих пор обнаружено не было. Так что она может оказаться тонкой, как у Марса, похожей на земную или толстой, как у Венеры. А может вообще отсутствовать.

Из-за этого землеподобность четвертой планеты системы TRAPPIST-1 достаточно своеобразна. Средняя оценка ее характеристик действительно допускает существование условий, похожих на земные. Но она может оказаться слишком холодной и лишенной атмосферы. А может, напротив, быть «баней», океаны которой кипят.

Температуры на поверхности TRAPPIST-1e без учета движения воздушных масс. Источник: Daria Pidhorodetska

Путаницу в оценку условий на планете вносит и ее возможный приливный захват. TRAPPIST-1e может оказаться все время обращенной к своей звезде одной стороной. В этом случае одно из ее полушарий окажется значительно горячее. Если атмосфера и гидросфера на этом теле все-таки существуют, то в этом случае с дневной стороны планеты на ночную будут дуть мощные ветры, несущие облака с осадками.

Условия TRAPPIST-1e дополняет сила тяжести, которая составляет 93% от земной. То есть если бы планета имела благоприятные климатические условия, то мы на ней могли бы чувствовать себя как дома. И только солнце в небе было бы в четыре раза больше обычного, но при этом немного тусклее и краснее.

Водный мир TRAPPIST-1f

Как и две ее предшественницы, TRAPPIST-1f обращается внутри «зоны жизни» красного карлика. Но, несмотря на то, что ее оборот вокруг центральной звезды длится всего 9 суток, орбита ее лежит ближе к внешней границе области, где может существовать жидкая вода.

TRAPPIST-1f. Источник: Википедия

Это тело могло быть похожим на Марс, но его радиус примерно на 4% больше земного, а масса составляет лишь 68% от массы нашей планеты. При этом модели показывают, что около пятой его части должно приходиться на воду. То есть TRAPPIST-1f является океанидой, поверхность которой покрыта океаном глубиной в сотни километров.

Местное солнце могло бы нагреть планету только до -54°C. Но мощная гидросфера вместе с приливным захватом должны привести к испарению воды. Как следствие, там образовалась бы толстая атмосфера. Если это соответствует действительности, то температура на поверхности может быть значительно выше земной.

Как и в случае TRAPPIST-1e, ученые создали немало моделей этого мира, по-разному оценивающих его пригодность к жизни. Ожидается, что самой перспективной в этом плане должна быть зона терминатора — границы между ночным и дневным полушариями. Но если атмосфера планеты действительно плотная, то неравномерности климата могут быть выровнены, и вся она будет более или менее жизнепригодной.

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t. me/ustmagazine

планет за пределами нашей Солнечной системы

Найдена самая большая группа планет размером с Землю обитаемой зоны на орбите TRAPPIST-1

Концепт этого художника показывает, как может выглядеть планетарная система TRAPPIST-1 на основе доступных данных о диаметрах планет, массах и расстояниях от родительской звезды по состоянию на февраль 2018 года. Предоставлено: NASA/JPL-Caltech

Открытие экзопланеты

Самая изученная планетная система, помимо нашей Солнечной системы, находится примерно в 40 световых годах от нас. Мы рассмотрели семь скалистых экзопланет, вращающихся вокруг звезды TRAPPIST-1, с помощью наземных и космических телескопов, таких как Spitzer, Kepler, Hubble, а вскоре и космического телескопа James Webb.

В пресс-релизе от 22 февраля 2017 года НАСА объявило об открытии самых больших планет размером с Землю, находящихся в обитаемой зоне одной звезды под названием TRAPPIST-1. Эта система из семи каменистых миров, каждый из которых потенциально может содержать воду на своей поверхности, является захватывающим открытием в поисках жизни в других мирах. Есть вероятность, что в будущем изучение этой уникальной планетарной системы позволит выявить условия, подходящие для жизни.

В феврале 2018 года более тщательное изучение семи планет показало, что некоторые из них могут содержать гораздо больше воды, чем океаны Земли, в виде атмосферного водяного пара для ближайших к своей звезде планет, жидкой воды для других и льда для тех, самый дальний. Исследование более точно определило плотность каждой планеты, что сделало TRAPPIST-1 наиболее хорошо известной планетарной системой, не считая нашей собственной.

Исследование 2021 года раскрыло больше информации о планетах TRAPPIST-1. Вероятно, они сделаны из похожего материала, но отличаются от Земли. Это может означать, что все они содержат примерно одинаковое соотношение материалов, которые, как считается, составляют большинство каменистых планет, таких как железо, кислород, магний и кремний. Но если это так, то это соотношение должно заметно отличаться от земного: планеты TRAPPIST-1 примерно на 8% менее плотны, чем если бы они имели такой же состав, как наша родная планета.

Содержание

Поверхность экзопланеты в 360 VR
Туристический плакат
Система TRAPPIST-1 в книге «Взгляд на экзопланеты»
Изображения и видео
Связанные статьи и контент

Поверхность экзопланеты в 360 VR

Используйте мышь или кончик пальца, чтобы получить 360-градусный обзор. На мобильном устройстве переместите телефон, чтобы увидеть небо, землю и горизонт. Это интерпретация художника.

Художественная иллюстрация TRAPPIST-1d переносит вас на поверхность третьей планеты от красной звезды TRAPPIST-1. Отсюда звезда вырисовывается больше, чем наше Солнце, и ее свет отбрасывает красное свечение на небо. Посмотрите вверх, и вы сможете мельком увидеть шесть его планет-сестер, видимых так же, как наша Луна с Земли. Посмотреть на YouTube

Планетарный прыжок от TRAPPIST-1e

Фантазия художника о поверхности TRAPPIST-1e, остановка в путешествии по этой семимировой системе.

Совершите путешествие с Exoplanet Travel Bureau на четвертую планету в системе TRAPPIST-1, TRAPPIST-1e, мир, плавающий в воде в вечных сумерках. Его родственные планеты изящно освещают небо, обещая еще одно приключение всего в одном прыжке.
Загрузите свой собственный бесплатный постер

Взаимодействуйте с системой TRAPPIST-1 в 3D

Вы можете пролететь над планетами TRAPPIST-1 и увидеть художественный концепт поверхностей на своем телефоне или в настольном приложении. Сравните каждую планету с Землей или Юпитером, сравните систему TRAPPIST-1 с нашей солнечной системой и посмотрите, как далеко простирается обитаемая зона.

Последние изображения и видео

Концепт этого художника показывает, как может выглядеть планетарная система TRAPPIST-1 на основе имеющихся данных о диаметрах планет, массах и расстояниях от родительской звезды по состоянию на февраль 2018 года. Предоставлено: NASA/JPL-Caltech. Полное разрешение
На этой диаграмме в верхнем ряду показаны художественные представления семи планет TRAPPIST-1 с периодами их обращения, расстояниями от их звезд, радиусами, массами, плотностью и гравитацией на поверхности по сравнению с земными. Предоставлено: NASA/JPL-Caltech. Полное разрешение
Все семь планет, обнаруженных на орбите вокруг красного карлика TRAPPIST-1, легко поместятся внутри орбиты Меркурия, самой внутренней планеты нашей Солнечной системы. На самом деле пропорции системы TRAPPIST-1 больше похожи на Юпитер и его спутники. Предоставлено: NASA/JPL-Caltech. Полное разрешение
На этой иллюстрации показаны семь планет TRAPPIST-1 размером с Землю. Изображение не показывает орбиты планет в масштабе, но показывает возможности того, как могут выглядеть поверхности этих интригующих миров. НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт. Полное разрешение
На этом графике представлены известные свойства семи экзопланет TRAPPIST-1 (обозначены от b до h), показывающие, как они сочетаются с внутренними каменистыми мирами в нашей Солнечной системе. Предоставлено: NASA/JPL-Caltech. Полное разрешение

Другие изображения TRAPPIST-1

Концепт этого художника показывает, как может выглядеть планетарная система TRAPPIST-1 на основе доступных данных о диаметрах, массах и расстояниях планет от родительской звезды по состоянию на февраль 2017 года. Полное разрешение
Система TRAPPIST-1 состоит из семи планет размером с Землю, вращающихся вокруг красного карлика. Полное разрешение
На этой диаграмме в верхнем ряду показаны художественные представления семи планет TRAPPIST-1 с указанием периодов их обращения, расстояний от их звезд, радиусов и масс по сравнению с массами Земли по состоянию на февраль 2017 года. Полное разрешение
Концепт этого художника позволяет представить, каково было бы стоять на поверхности экзопланеты TRAPPIST-1f, расположенной в системе TRAPPIST-1 в созвездии Водолея, по состоянию на февраль 2017 года. Полное разрешение
На этом графике данных показаны инфракрасные наблюдения космического телескопа Спитцер НАСА системы из семи планет, вращающихся вокруг ультрахолодной карликовой звезды TRAPPIST-1, по состоянию на февраль 2017 года. Полное разрешение
Три планеты TRAPPIST-1 — TRAPPIST-1e, f и g — по состоянию на февраль 2017 года находятся в так называемой «обитаемой зоне» своей звезды. Полное разрешение
Сравнение системы TRAPPIST-1 с нашей Солнечной системой. Близкие орбиты планет TRAPPIST-1 напоминают Юпитер и его систему орбитальных спутников по состоянию на февраль 2017 года. Полное разрешение
На любой из планет TRAPPIST-1 может быть вода, хотя три в обитаемой зоне, по состоянию на февраль 2017 г., с большей вероятностью имеют жидкую воду. Полное разрешение

Система Trappist-1 Находки Spitzer

До и после открытия четырех новых планет

Полное разрешение

Связанные статьи

Новые ключи к составу планет TRAPPIST-1
Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Astronomy and Astrophysics, семь планет TRAPPIST-1 размером с Землю в основном состоят из горных пород, причем некоторые из них могут содержать больше воды, чем Земля.
Может ли жизнь выжить на планете TRAPPIST-1?
Огромный урожай планет размером с Землю, сгрудившихся вокруг красного карлика, может быть немногим больше, чем куски скалы, взорванной радиацией. Или в них могут обитать экзотические формы жизни, процветающие под оранжевыми сумерками.
Хаббл заглянул в атмосферу двух планет TRAPPIST-1
В прошлом году телескоп НАСА «Хаббл» провел первое исследование атмосферы этих экзопланет размером с Землю, обнаружив подсказки, которые увеличивают шансы на то, что эти два мира пригодны для жизни.
Новости космического телескопа Спитцер НАСА
Необычайное открытие TRAPPIST-1 стало возможным благодаря более чем 21-дневному непрерывному наблюдению ультрахолодного М-карлика с помощью космического телескопа Спитцер.
Ультрахолодный карлик и семь планет
В пресс-релизе Европейской южной обсерватории описываются миры с умеренным климатом размером с Землю, находящиеся в необычайно богатой планетной системе.

У вас есть вопросы, у нас есть ответы. Прочитайте самые популярные вопросы об экзопланетах или задайте свой.

Знайте, что на самом деле означает «обитаемая зона» и другие термины.

Совершите путешествие с гидом по удивительной звездной системе TRAPPIST-1 в виртуальной реальности, которая, как известно, является домом для 7 экзопланет размером с Землю, вращающихся вокруг звезды, которая лишь немногим больше Юпитера. Этот опыт основан на лучшем текущем понимании того, какими могут быть эти миры, учитывая их размеры, плотность и близость к их звезде. Хотя изображения планет являются художественной экстраполяцией, все относительные размеры и положения изображены точно.