ТРАППИСТ-1b
 Сравнение Земли и TRAPPIST-1b | |
| Открытие [1] | |
|---|---|
| Обнаружено | Микаэль Гиллон и др. |
| Сайт открытия | ТРАППИСТ |
| Дата открытия | 2 мая 2016 г. |
| Транзит | |
| Орбитальные характеристики [2] | |
| 0,01154 ± 0,00010 а.е. (1726000 ± 15000 км) | |
| Эксцентриситет | 0.00622 ± 0.00304 [3] |
| 1,510826 ± 0,000006 д (36,25982 ± 0,00014 ч) | |
| Наклон | 89.728° ± 0.165° |
| 336.86° ± 34.24° [3] | |
| Звезда | ТРАППИСТ-1 [4] |
| Физические характеристики [2] | |
| 1.116 +0.014 −0.012 R 🜨 | |
| Масса | 1.374 ± 0.069 M 🜨 |
Средняя плотность | 5.425 +0.265 −0,272 г/см 3 |
| 1,102 ± 0,052 г 10,80 ± 0,51 м/с 2 | |
| Температура | 397,6 ± 3,8 К (124,5 ° C; 256,0 ° F, равновесие ) [5] 503 +26 −27 К (230 ° C; 446 ° F, поверхность) [6] |
| Атмосфера | |
| Состав по объему | Нет или очень тонкий [6] [7] |
TRAPPIST-1b — преимущественно скалистая экзопланета , вращающаяся вокруг ультрахолодной карликовой звезды TRAPPIST-1 , расположенной на расстоянии 40,7 лет (12,5 парсеков ) от Земли в созвездии Водолея световых . Планета была обнаружена с использованием транзитного метода , при котором планета затемняет свет родительской звезды, проходя перед ней. Впервые об этом было объявлено 2 мая 2016 года. [1] и более поздние исследования смогли уточнить его физические параметры.
Планета примерно на 37% массивнее Земли и примерно на 39% больше по объему; таким образом, его плотность очень похожа. Это самая внутренняя из семи планет, вращающихся вокруг TRAPPIST-1, все из которых являются земными , но она слишком близка к своей звезде, чтобы находиться в обитаемой зоне . Наблюдения космического телескопа Джеймса Уэбба, объявленные в 2023 году, показывают, что у него нет какой-либо значительной атмосферы. [6] [7] Его альбедо очень низкое, что делает его темным.
Физические характеристики
[ редактировать ]Масса, радиус и температура
[ редактировать ]TRAPPIST-1b очень похож на Землю по массе, радиусу и гравитации. Его радиус 1,116 R 🜨 , масса 1,374 M 🜨 и около 110% гравитации земной поверхности. [2] Первоначальные оценки плотности планеты предполагали, что она не полностью каменистая; плотностью 3,98 г/см 3 около 5% ее массы должны составлять летучие вещества , вероятно, в виде плотной атмосферы, подобной Венере, поскольку она получает почти в четыре раза больше энергии, чем Земля. [3] Однако уточненные оценки плотности показывают, что плотность планеты лишь немного меньше, чем у Земли. [2]
Предполагая наличие атмосферы, температура поверхности планеты первоначально оценивалась в пределах от 750 К (477 ° C; 890 ° F) до 1500 К (1230 ° C; 2240 ° F), а потенциально до 2 000 К (1730 ° F). С; 3140 °Ф). Она намного горячее, чем поверхность Венеры, и может быть настолько горячей, что на поверхности образуется расплавленная лава. [3] Наблюдение вторичного затмения TRAPPIST-1b космическим телескопом Джеймса Уэбба, объявленное в 2023 году, предполагает, что на планете нет какой-либо значительной атмосферы с измеренной температурой поверхности около 503 К (230 ° C; 446 ° F). , [6] [7] и низкое альбедо . [8] Планета может быть очень геологически активной из-за приливного сжатия, подобного спутнику Ио Юпитера , который имеет аналогичный орбитальный период и эксцентриситет ( см. в TRAPPIST-1#Resonance and Tides ссылки ).
Орбита
[ редактировать ]TRAPPIST-1b вращается очень близко к своей родительской звезде. На один оборот требуется всего 36 часов, или около 1,51 земных суток. [9] Он вращается на расстоянии около 0,0115 а.е. (1,72 миллиона км ; 1,07 миллиона миль ) от своей звезды, что составляет всего 1,2% расстояния между Землей и Солнцем . [3] Непосредственная близость к родительской звезде означает, что TRAPPIST-1b, скорее всего, заблокирован приливом . У него также очень круглая орбита с эксцентриситетом 0,00622, что значительно более круговая, чем орбита Земли, эксцентриситет которой составляет 0,0167086.
Принимающая звезда
[ редактировать ]TRAPPIST-1b вращается вокруг ультрахолодного красного карлика TRAPPIST-1. Он имеет массу 0,089 M ☉ и всего 0,121 R ☉ , температуру поверхности 2511 K (2238 ° C; 4060 ° F) и возраст от 3 до 8 миллиардов лет. Для сравнения, Солнце имеет температуру поверхности 5778 К (5505 °C; 9941 °F), а его возраст составляет около 4,5 миллиардов лет. TRAPPIST-1 также очень тусклая, ее светимость примерно в 0,0005 раза превышает яркость Солнца. Оно слишком слабое, чтобы его можно было увидеть невооруженным глазом, его видимая звездная величина составляет 18,80.
Атмосфера
[ редактировать ]
Объединенные спектры пропускания TRAPPIST-1 b и c исключают наличие безоблачных атмосфер с преобладанием водорода для обеих планет, поэтому они вряд ли будут содержать расширенные газовые оболочки. Также не было обнаружено эмиссии гелия от TRAPPIST-1b. [10] До наблюдений JWST другие атмосферы, от безоблачной атмосферы водяного пара до атмосферы, подобной атмосфере Венеры, оставались соответствующими безликим спектрам. [11]
В 2018 году атмосфера планеты была лучше исследована космическим телескопом Спитцер и предположила, что она довольно большая и горячая, хотя наличие атмосферы подтвердить не удалось. Спектр передачи планеты и уточненная оценка плотности позволили предположить две основные возможности атмосферы: одну, богатую углекислым газом , или одну, богатую водяным паром . Более вероятная атмосфера CO 2 будет иметь масштабную высоту примерно 52 километра (32 мили) (Земля - 8 км (5,0 миль), а Венера - 15,9 км (9,9 миль)) и среднюю температуру, превышающую 1400 К ( 1130 ° C; 2060 ° F), что намного превышает равновесную температуру планеты 397,6 K (124,5 ° C; 256,0 ° F). Атмосфера водяного пара должна иметь масштабную высоту> 100 км (62 мили) и температуру> 1800 К (1530 ° C; 2780 ° F), чтобы вызвать изменения, наблюдаемые в глубине транзита планеты и ее спектре передачи, и будет уязвим для фотодиссоциации там, где CO 2 не будет. Другие источники наблюдаемых эффектов, такие как дымка и густые облака, потребуют еще большей атмосферы. TRAPPIST-1b необходимо будет изучить дальше, чтобы подтвердить его потенциальную большую атмосферу. [9] [3]
Наблюдение вторичного затмения TRAPPIST-1b космическим телескопом Джеймса Уэбба , объявленное в марте 2023 года, позволяет предположить, что на планете нет какой-либо значительной атмосферы. [6] [7] Атмосферы, содержащие углекислый газ , с приземным давлением более 0,1 бар можно исключить при 3-сигме , а давление более 0,01 бар — при 1-сигме. [8] Дальнейшие исследования экзопланеты методом трансмиссионной спектроскопии (первичное затмение), о которых сообщалось в сентябре 2023 года, также подтвердили отсутствие богатой водородом атмосферы, но из-за звездного загрязнения не смогли определить наличие или отсутствие других типов атмосфер на основе только данные трансмиссионной спектроскопии. Это не влияет на предыдущие результаты, полученные по эмиссионной спектроскопии. [12] [13]
Галерея
[ редактировать ]![Взгляд художника на планеты, проходящие транзитом через красный карлик в системе TRAPPIST-1[14]](//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/50/Artist%27s_view_of_planets_transiting_red_dwarf_star_in_TRAPPIST-1_system.jpg/200px-Artist%27s_view_of_planets_transiting_red_dwarf_star_in_TRAPPIST-1_system.jpg)
Взгляд художника на планеты, проходящие транзитом через красный карлик в системе TRAPPIST-1. [14]
Солнце и ультрахолодная карликовая звезда TRAPPIST-1 в масштабе. Слабая звезда имеет размер всего 11% диаметра Солнца и имеет гораздо более красный цвет.
Впечатление художника от трех планет (b, c и d), вращающихся вокруг TRAPPIST-1.- Видео впечатлений художника возле одной из трех планет, вращающихся вокруг TRAPPIST-1. Одна из внутренних планет показана проходящей по диску своей крошечной и тусклой родительской звезды.
![Взгляд художника на планеты, проходящие транзитом через красный карлик в системе TRAPPIST-1[14]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/50/Artist%27s_view_of_planets_transiting_red_dwarf_star_in_TRAPPIST-1_system.jpg/200px-Artist%27s_view_of_planets_transiting_red_dwarf_star_in_TRAPPIST-1_system.jpg)
См. также
[ редактировать ]- 55 Cancri e , очень горячая планета с подтвержденной атмосферой.
- LHS 3844 b — горячая каменистая планета без атмосферы.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Гиллон, Майкл; Жехин, Эммануэль; Ледерер, Сьюзен М.; Дельрес, Летиция; и др. (май 2016 г.). «Планеты умеренного климата размером с Землю, проходящие транзитом через ближайшую ультрахолодную карликовую звезду» . Природа . 533 (7602): 221–224. arXiv : 1605.07211 . Бибкод : 2016Natur.533..221G . дои : 10.1038/nature17448 . ISSN 1476-4687 . ПМК 5321506 . ПМИД 27135924 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Агол, Эрик; Дорн, Кэролайн; Гримм, Саймон Л.; Тюрбет, Мартин; и др. (1 февраля 2021 г.). «Уточнение времени прохождения и фотометрического анализа TRAPPIST-1: массы, радиусы, плотности, динамика и эфемериды» . Планетарный научный журнал . 2 (1): 1. arXiv : 2010.01074 . Бибкод : 2021PSJ.....2....1A . дои : 10.3847/psj/abd022 . S2CID 222125312 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Гримм, Саймон Л.; Демори, Брис-Оливье; Гиллон, Майкл; Дорн, Кэролайн; Агол, Эрик; Бурданов Артем; Дельрес, Летиция; Шестович, Марко; Трио, Амори HMJ; Тюрбет, Мартин; Болмонт, Эмелин; Калдас, Энтони; де Вит, Жюльен; Жехин, Эммануэль; Леконт, Джереми; Раймонд, Шон Н.; Ван Гроотель, Валери; Бургассер, Адам Дж.; Кэри, Шон; Фабрики, Дэниел; Хенг, Кевин; Эрнандес, Дэвид М.; Ингаллс, Джеймс Г.; Ледерер, Сьюзен; Селсис, Франк; Кело, Дидье (2018). «Природа экзопланет TRAPPIST-1». Астрономия и астрофизика . 613 : А68. arXiv : 1802.01377 . Бибкод : 2018A&A...613A..68G . дои : 10.1051/0004-6361/201732233 . S2CID 3441829 .
- ^ Ван Гроотель, Валери; Фернандес, Катарина С.; Гиллон, Майкл; Жехин, Эммануэль; Скуфлэр, Ричард; и др. (2018). «Звездные параметры TRAPPIST-1» . Астрофизический журнал . 853 (1): 30. arXiv : 1712.01911 . Бибкод : 2018ApJ...853...30В . дои : 10.3847/1538-4357/aaa023 . S2CID 54034373 .
- ^ Дюкро, Э.; Гиллон, М.; Дельрес, Л.; Агол, Э.; и др. (1 августа 2020 г.). «TRAPPIST-1: Глобальные результаты исследовательской программы Spitzer Red Worlds». Астрономия и астрофизика . 640 : А112. arXiv : 2006.13826 . Бибкод : 2020A&A...640A.112D . дои : 10.1051/0004-6361/201937392 . ISSN 0004-6361 . S2CID 220041987 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Грин, Томас П.; Белл, Тейлор Дж.; Дюкро, Эльза; Дайрек, Акрена; Лагаж, Пьер-Оливье; Фортни, Джонатан Дж. (март 2023 г.). «Тепловое излучение экзопланеты размером с Землю TRAPPIST-1 b с использованием JWST». Природа . 618 (7963): 39–42. arXiv : 2303.14849 . Бибкод : 2023Natur.618...39G . дои : 10.1038/s41586-023-05951-7 . ПМИД 36972683 . S2CID 257767242 .
- ^ Перейти обратно: а б с д «Уэбб НАСА измеряет температуру каменистой экзопланеты» . webbtelescope.org . СНТЦИ . 27 марта 2023 г. Проверено 27 марта 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Эх, Джегуг; Кемптон, Элиза М.-Р.; Уиттакер, Эмили А.; Лессард, Мэдлин (май 2023 г.). «Ограничение толщины атмосферы TRAPPIST-1 b по данным наблюдений вторичного затмения JWST» . Письма астрофизического журнала . 952 (1): Л4. arXiv : 2305.10414 . Бибкод : 2023ApJ...952L...4I . дои : 10.3847/2041-8213/ace03b .
- ^ Перейти обратно: а б Дельрес, Летиция; Гиллон, Майкл; HMJ, Амори; Брайс-Оливер Демори, Трио; де Вит, Жюльен; Ингаллс, Джеймс; Агол, Эрик; Болмонт, Эмелин; Бурданов Артем; Бургассер, Адам Дж.; Кэри, Шон Дж.; Жехин, Эммануэль; Леконт, Джереми; Ледерер, Сьюзен; Кело, Дидье; Селсис, Франк; Гроотель, Валери Ван (2018). «Наблюдения TRAPPIST-1 со Спитцером в начале 2017 года» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 475 (3): 3577–3597. arXiv : 1801.02554 . Бибкод : 2018MNRAS.475.3577D . дои : 10.1093/mnras/sty051 .
- ^ Кришнамурти, Винешваран; и др. (2021), «Необнаружение гелия в верхних атмосферах TRAPPIST-1b, e и F», The Astronomical Journal , 162 (3): 82, arXiv : 2106.11444 , Bibcode : 2021AJ....162...82K , дои : 10.3847/1538-3881/ac0d57
- ^ де Вит, Жюльен; и др. (2016). «Комбинированный спектр передачи экзопланет размером с Землю TRAPPIST-1 b и c». Природа . 537 (7618): 69–72. arXiv : 1606.01103 . Бибкод : 2016Natur.537...69D . дои : 10.1038/nature18641 . ПМИД 27437572 . S2CID 205249853 .
- ^ Шерберн, Морган (25 сентября 2023 г.). «Первый спектр планеты TRAPPIST-1, полученный космическим телескопом Джеймса Уэбба» . Физика.орг . Архивировано из оригинала 29 сентября 2023 года . Проверено 29 сентября 2023 г.
- ^ Лим, Оливия; и др. (22 сентября 2023 г.). «Атмосферная разведка TRAPPIST-1 b с помощью JWST/NIRISS: доказательства сильного звездного загрязнения в спектрах пропускания» . Письма астрофизического журнала . 95 (1): Л22. arXiv : 2309.07047 . Бибкод : 2023ApJ...955L..22L . дои : 10.3847/2041-8213/acf7c4 .
- ^ «Взгляд художника на планеты, проходящие транзитом через красный карлик в системе TRAPPIST-1» . www.spacetelescope.org . Проверено 21 июля 2016 г.
| Звезда | |
|---|---|
| Планеты | |
Экзопланеты |
|---|
2016 в космосе |
|---|
2023 год в космосе |
|---|
