Apakah ada raksasa gas yang mengorbit TRAPPIST-1?


Jawaban:


19

Tidak ada planet seperti ini yang diumumkan telah ditemukan. Makalah ini hanya menunjukkan bukti untuk 7 (benar-benar 6 karena ke-7 tidak dapat secara resmi dikonfirmasi dengan hanya 1 pengamatan) planet terestrial dan tidak membuat kasing untuk planet lain. Makalah ini tidak menunjukkan bahwa lebih banyak planet bisa ada, tetapi tidak berkomentar bahwa ada bar kesalahan besar pada beberapa data mereka, meninggalkan ruang untuk ketidakpastian.

Pada akhirnya, saya pikir kita bisa menyingkirkan raksasa gas yang ada di sistem ini karena beberapa alasan.

  • Kami tidak melihat variasi waktu transit karena raksasa gas. Raksasa gas akan memiliki pengaruh gravitasi yang nyata pada planet bagian dalam 7 dan kita akan melihat pengaruh ini dengan variasi kecil dalam periode orbit planet bagian dalam. Para penulis makalah ini memang melihat variasi waktu transit, tetapi mereka mampu menjelaskan semua variasi karena pengaruh gravitasi dari 7 planet saja. Mereka tidak pernah harus meminta planet ke-8 yang tak terlihat untuk menjelaskan apa yang mereka katakan.
  • Kami tidak mengamati transit (yang mudah terdeteksi) seperti itu. Hanya ada dua alasan mengapa kita tidak melihat transit planet ini. Entah raksasa gas itu mengorbit di pesawat yang berbeda dari planet lain (yang semuanya sangat dekat dengan pesawat yang sama, seperti yang ditunjukkan oleh penulis), atau periode orbitnya begitu lama, itu tidak pernah ditangkap oleh siapa pun. dari pengamatan sebelumnya (yang membentang beberapa tahun). Situasi sepertinya tidak akan terjadi.
  • Massa bintang pusat hanya 8% dari massa Matahari. Bintang yang lebih kecil cenderung membentuk planet yang lebih kecil. Sangat sulit bagi raksasa gas untuk terbentuk di sekitar bintang-bintang kecil, terutama karena kurangnya bahan. Dari apa yang kita pahami tentang pembentukan planet, peluang raksasa gas bahkan untuk terbentuk di sekitar bintang ini cukup kecil.

Tentu saja, hanya pengamatan yang berkelanjutan yang benar-benar dapat meyakinkan kita bahwa raksasa gas tidak ada.

Di planet-planet ini dapatkah ada kehidupan tanpa pelindung komet seperti yang dilakukan Jupiter untuk Bumi?

Ini pertanyaan yang bagus. Saya pikir jawabannya adalah, kita tidak bisa memastikan. Yupiter benar-benar melakukan pekerjaan penggembalaan komet dan melindungi Bumi. Mungkin sistem ini penuh dengan komet yang terus-menerus membombardir planet-planet. Namun, itu hanya satu bagian kecil dari teka-teki. Bulan kita melakukan pekerjaan yang fenomenal dalam melindungi kita juga.

Saya pikir, ketika datang ke planet-planet ini, perhatian utama Anda untuk apakah kehidupan dapat ada atau tidak adalah bintang utama. Ini adalah bintang kerdil yang bermassa rendah dan sangat keren. Bintang-bintang ini cenderung sangat fluktuatif, lebih daripada Matahari kita yang umumnya diam. Ini berarti planet-planet ini cenderung menerima lebih banyak radiasi dan terkena lebih banyak badai matahari daripada kita. Selain itu, planet-planet ini sangat dekat dengan TRAPPIST-1 sehingga mereka semua terkunci secara tidally - satu wajah selalu mengarah ke bintang dan satu selalu menjauh. Ini bisa membuat satu sisi terasa panas tidak ramah dan yang lainnya dingin. Iklim / cuaca di planet seperti itu kemungkinan besar tidak cocok untuk kehidupan (tetapi siapa yang tahu pasti). Penguncian pasut berpotensi menjadi baik meskipun itu berarti hanya sisi yang menghadap ke luar umumnya akan terkena komet,


Saya baru saja selesai membaca jawaban Anda sekarang. Pos yang bagus.
HDE 226868

1
Dari tiga poin Anda, saya pikir hanya yang ketiga benar-benar valid. Variasi waktu transit dibuat lebih kuat ketika planet-planet berada dalam resonansi orbital, seperti planet TRAPPIST-1, jadi mendeteksi TTV timbal balik tetapi tidak mendeteksi TTV karena raksasa gas (jika ada) mungkin tidak mengejutkan, terutama mengingat durasi pengamatan yang singkat (~ 20 hari di Spitzer). Untuk poin kedua, bahkan kecenderungan timbal balik kecil (pada urutan apa yang kita lihat di tata surya) dapat menyebabkan planet-planet coplanar pada dasarnya tidak semua transit.
NeutronStar

2
"Jika tidak, periode orbitnya begitu lama, itu tidak pernah ditangkap oleh pengamatan sebelumnya (yang membentang beberapa tahun)". Periode orbit Jupiter adalah 11 tahun, dan Neptunus adalah 168. Mengapa Anda pikir ini tidak mungkin?
Jess Riedel

@JessRiedel Mereka telah melihat bintang ini sejak 2013 sehingga mereka setidaknya punya beberapa tahun (intermiten) data. Planet mengorbit jarak (dan karenanya periode orbit) berskala dengan massa bintang. Karena sistem ini sangat kecil, raksasa gas mana pun akan lebih dekat, dan karenanya memiliki periode yang relatif singkat yang kemungkinan akan ditangkap dalam periode waktu yang kami miliki datanya. Apa yang saya perbankan, dan tidak ada bukti untuk mendukung hal ini, adalah bahwa setiap raksasa gas akan memiliki periode yang sangat singkat dalam urutan satu tahun atau kurang (planet terjauh mengorbit dalam 20 hari) sehingga harus terperangkap dalam dataset 3 tahun.
zephyr

1
Inilah artikel yang saya maksudkan: theverge.com/2017/2/22/14674088/... Ini mengutip "Amaury Triaud, seorang rekan planet ekstrasurya di Institut Kavli di Universitas Cambridge dan seorang penulis studi": "Tetapi Triaud mempertahankan TRAPPIST -1 adalah katai merah yang cukup sepi, artinya ia tidak sering mengirim suar matahari. "
DCShannon

5

Seperti makalah pada tiga planet pertama yang ditemukan di sekitar negara-negara bintang , meskipun kendala tegas belum diletakkan pada massa planet,

Hasil dari model evolusi termal planetary - dan emisi ultraviolet ekstrim yang ekstrem (1,000,000 Å) dari bintang bermassa rendah18 selama kehidupan awal mereka - membuatnya tidak mungkin bahwa planet kecil seperti itu akan memiliki amplop tebal hidrogen dan / atau gas helium.

Tidak ada bukti untuk planet di luar TRAPPIST-1h.

Sejarah evolusi sistem tidak jelas. Diperkirakan bahwa bintang-bintang seperti TRAPPIST-1 - disebut "ultracool dwarf" - dapat memiliki planet berbatu di sekitar mereka, tetapi mereka harus terbentuk di luar garis beku , di wilayah di mana terdapat volatil. Mereka kemudian akan bermigrasi ke dalam, jatuh ke resonansi orbital . Setiap raksasa gas yang diduga harus memiliki sejarah orbit yang konsisten dengan evolusi semacam itu.

Para astronom belum mengamati benda-benda lain dalam sistem - termasuk ekskomon atau eksokomet - jadi kami tidak memiliki gagasan yang baik tentang benda kecil apa yang mungkin ada dalam sistem, dan dengan demikian bagaimana mereka dapat memengaruhi kehidupan di planet-planet.


Tim menggunakan metode variasi waktu transit (TTV) untuk mendeteksi planet-planet. Pada dasarnya, ia mencari gangguan dalam transit planet untuk mencari tahu apakah ada planet lain dalam sistem. Model kemudian dapat dibuat yang berupaya mereproduksi hasil. Mereka menemukan bahwa model 6-planet dengan data untuk 6 planet; planet ketujuh - dengan data yang terbatas - masih dapat dimasukkan secara konsisten.

Namun, ada masalah ketidakstabilan. Lebih dari satu juta tahun, mereka menentukan bahwa sistem tersebut memiliki peluang 25% untuk ketidakstabilan; lebih dari satu miliar tahun, hanya ada peluang 8,1% untuk bertahan hidup dengan sedikit atau tanpa perubahan. Dengan kata lain, sistem ini tidak terlalu stabil dalam periode waktu yang lama, dan masih terlihat bagaimana raksasa gas dapat memainkannya.

Jika ada raksasa gas, ia dapat berinteraksi dengan planet-planet dan mungkin lebih jauh lagi melemparkan sistem ke dalam kekacauan, yang berarti bahwa akan sulit untuk bertahan hidup bahkan 500 juta tahun, usia sistem. Tambahkan ke fakta bahwa planet-planet kemungkinan terbentuk di luar garis beku dan akan berada di dekat tempat raksasa gas terbentuk, dan Anda memiliki resep untuk bencana.

Namun, penulis mencatat bahwa ada kendala yang buruk pada banyak parameter dan massa orbital, dan ada kemungkinan bahwa satu atau lebih planet tambahan dapat menstabilkan sistem. Namun, mereka belum melihat hal lain, yang meresahkan - dan raksasa gas akan memiliki peluang bagus untuk muncul melalui metode TTV.


Tidakkah seharusnya lebih mudah untuk melihat raksasa gas karena itu akan menyebabkan TRAPPIST-1 goyah lebih banyak?
bernama2voyage

@ called2voyage Apakah ada data RV pada bintang ini? Makalah ini hanya berbicara tentang pengamatan fotometrik.
zephyr

@ called2voyage Jika itu mengorbit dekat, maka mungkin, terutama mengingat betapa rendahnya massa TRAPPIST-1. Namun, dibutuhkan lebih banyak pengamatan.
HDE 226868

@ Zephyr Ah, itu benar. Mungkin belum menjadi target RV.
bernama2voyage

@ zephyr Sebuah komentar di sini mengklaim tidak memancarkan cukup cahaya putih untuk melakukan pengukuran RV.
bernama2voyage
Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.