Bu yılın başlarında TRAPPIST-1 yıldızı etrafında yedi gezegenli bir sistemin duyurulması, bilimsel bir ilgi uyandırdı. Bu sadece tek bir yıldızın etrafında keşfedilecek en büyük gezegen yığınlarından biri olmakla kalmadı, aynı zamanda yedinin hepsinin de doğada karasal (kayalık) olduğu gösterildi. Daha da cesaret verici olan, bu gezegenlerden üçünün yıldızın yaşanabilir bölgesi ile yörüngede olduğu tespit edildi.
O zamandan beri, gökbilimciler bu gezegen sistemi hakkında ellerinden gelen her şeyi öğrenmeye çalışıyorlar. Atmosferlere sahip olup olmadıklarının yanı sıra, gökbilimciler yörüngeleri ve yüzey koşulları hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorlar. Washington Üniversitesi liderliğindeki uluslararası bir gökbilimciler ekibinin çabaları sayesinde artık en dış gezegeninde (TRAPPIST-1h) nasıl koşullar olabileceğine dair doğru bir fikrimiz var.
Ekibin çalışmasına göre - yakın zamanda dergide yayınlanan “TRAPPIST-1'de yedi gezegenli rezonant zincir” Doğa Astronomi - gezegenin yörünge dönemini belirlemek için Kepler misyonundan gelen verilere güveniyorlardı. Özellikle, 15 Aralık 2016'dan 4 Mart 2017'ye kadar 79 günlük bir gözlem dönemi olan K2 misyonunun 12. Kampanyası sırasında elde edilen verilere danıştılar.
Washington Üniversitesi'nden yüksek lisans öğrencisi Rodrigo Luger liderliğindeki ekip, sistemin altı iç gezegeninin yörüngelerindeki paternin farkındaydı. Bu, Spitzer Uzay Teleskobu tarafından sağlanan, bu gezegenlerin yörünge rezonansında olduğunu, yani ilgili yörünge dönemlerinin matematiksel olarak ilişkili olduğunu ve birbirlerini etkilediğini gösteren önceki verilere dayanıyordu.
Bu verilerden, ekip zaten TRAPPIST-1h'nin yörünge süresinin 19 günden az olacağını hesaplamıştı. K2 verilerine danıştıktan sonra, 79 günlük gözlem süresi boyunca TRAPPIST-1h'nin yıldızın dört geçişini gerçekleştirdiğini fark ettiler - ki bu 18.77 günlük bir yörünge dönemine kadar çalıştı. Başka bir deyişle, ekip gözlemlerinin hesaplamalarıyla tutarlı olduğunu buldu.
Bu bulgu Luger ve meslektaşları için hoş bir rahatlama oldu. Bir UW basın bülteninde belirttiği gibi:
“TRAPPIST-1h tam olarak ekibimizin tahmin ettiği yerdi. Bir süredir ne görmek istediğimizi görmemiz beni endişelendiriyordu. İşler neredeyse hiçbir zaman bu alanda beklediğiniz gibi değil - genellikle her köşede sürprizler var, ancak bu durumda teori ve gözlem mükemmel bir şekilde uyuştu. ”
Bu rezonansın keşfi, TRAPPIST-1'in başka bir rekor kırdığı anlamına gelir. Yeni başlayanlar için, yedi ekstra güneş gezegenine ev sahipliği yapmak için sadece iki yıldız sisteminden biri olarak biliniyor - diğeri, 21 ışık yılı uzaklıkta bulunan ana dizi K3V tipi değişken yıldız olan HR 8832 yıldız sistemi. İkincisi, bugüne kadar tek bir yıldız sisteminde keşfedilecek en doğrulanmış karasal gezegenlere sahiptir.
Ancak bu en son verilerle TRAPPIST-1 artık yörünge rezonansında en fazla gezegene sahip olma rekorunu elinde tutuyor. Önceki yer sahipleri, her ikisi de yörünge rezonansında dört gezegene sahip olan Kepler-80 ve Kepler-223'dü. Luger'e göre, bu rezonans muhtemelen TRAPPIST-1 sistemi hala gençken ve gezegenler hala oluşum aşamasındaydı. Luger'in açıkladığı gibi:
“Rezonans yapısı tesadüf değildir ve gezegenlerin kilit adımında içe doğru göç ettiği ilginç bir dinamik tarihe işaret eder. Bu, sistemi gezegen oluşumu ve göç teorileri için harika bir test yatağı haline getirir. Bu nedenle, bir zamanlar yaşanabilir ve o zamandan beri donmuş olan, düşünülmesi şaşırtıcı ve takip çalışmaları için harika bir gezegene bakabiliriz. ”
Gezegenlerin mevcut yörünge danslarına sistemin tarihinin başlarında ulaşma olasılığı, TRAPPIST-1h'nin bir zamanlar yaşanabilir olduğu anlamına da gelebilir. Üç gezegen yıldızın yaşanabilir bölgesi (TRAPPIST-1 d, e ve f) ile yörüngeye girerken, TRAPPIST-1h yıldızı yaklaşık 10 milyon km (6 milyon mi) mesafeden yörüngede yörüngeye sokuyor. yıldızın yaşanabilir bölgesi.
Aslında, bu mesafede, TRAPPIST-1h Güneş'ten cüce gezegen Ceres kadar (Ana Asteroit Kuşağındaki Güneş Sistemimizde, Mars ve Jüpiter arasında bulunur) kadar enerji alır, bu da ortalama 173 K yüzey sıcaklığına neden olur. (-100 ° C; -148 ° F). Ancak geçmişte, yıldızı daha parlak ve sıcakken, gezegen yüzeyinin sıvı suyu destekleyecek kadar sıcak olacağı kadar enerji almış olabilir.
Luger, “Bu nedenle, bir zamanlar yaşanabilir ve dondurulduğundan bu yana düşünülen ve takip çalışmaları için harika bir gezegene bakabiliriz” dedi. TRAPPIST-1 aynı zamanda yakınlığı göz önüne alındığında takip çalışması için de birincil adaydır. Dünya'dan sadece 39,5 ışıkyılı uzaklıkta bulunan bu yıldız ve gezegen sistemi, gezegenler ve M-tipi yıldız yaşanabilirliği konusunda bazı olağanüstü fırsatlar sunuyor.
Bunun ötesinde, bu çalışma, iki reaksiyon tekerleğinin başarısızlığına rağmen, Kepler misyonunun, dış gezegenlerin araştırılması söz konusu olduğunda hala son derece yararlı olduğunu göstermiştir. TRAPPIST-1 sistemine istikrarlı bir şekilde bakmanın araçsal zorluklar sunmasına rağmen, Kepler hala ekibin hesaplamalarıyla tutarlı güvenilir bilgiler üretmeyi başardı.
TRAPPIST-1h'in yörünge dönemini belirlemenin yanı sıra, takım K2 verilerini diğer altı gezegenin yörüngelerini daha da karakterize etmek, sistemde daha fazla gezegen olma olasılığını dışlamak ve yıldızın kendisi hakkında daha fazla bilgi edinmek için kullandı (dönüşü gibi) faaliyet dönemi ve düzeyi). Bu bilgiler ayrıca, yıldızın yaşanabilir bölgesinde yer alan gezegenlerden herhangi birinin aslında yaşanabilir olup olmayacağının belirlenmesinde de önemli olacaktır.
TRAPPIST-1’in sisteminin keşfi uzun yıllar süren bir olaydı. Ancak yeni keşiflerin ortaya çıkma oranı çok etkileyiciydi. Önümüzdeki yıllarda, yeni nesil gezegen avcılarının konuşlandırılmasıyla - James Webb Teleskopu ve Transitting Exoplanet Survey Satellite (TESS) gibi - daha derine inip daha fazlasını öğrenebileceğiz.
Chicago Üniversitesi'nden Yardımcı Doçent Daniel Fabrycky'nin izniyle bu TRAPPIST-1’in yörüngesel rezonans videosunun keyfini çıkarın:
