Esiste un gigante gassoso in orbita attorno a TRAPPIST-1?


Risposte:


19

Nessun pianeta del genere è stato annunciato come scoperto. Il documento mostra solo le prove per i 7 (in realtà 6 perché il 7 ° non può essere confermato ufficialmente con 1 sola osservazione) pianeti terrestri e non fa caso per nessun altro pianeta. Il documento non indica che potrebbero esistere più pianeti, ma osserva che ci sono grandi barre di errore su alcuni dei loro dati, lasciando spazio all'incertezza.

In definitiva, penso che possiamo eliminare un gigante gassoso esistente in questo sistema per alcuni motivi.

  • Non vediamo variazioni nei tempi di transito a causa di un gigante gassoso. Un gigante gassoso avrebbe evidenti influenze gravitazionali sui 7 pianeti interni e vedremmo questa influenza dalle piccole variazioni nei periodi orbitali dei pianeti interni. Gli autori dell'articolo hanno visto variazioni dei tempi di transito, ma sono stati in grado di spiegare tutte le variazioni come dovute alle influenze gravitazionali dei soli 7 pianeti. Non hanno mai dovuto invocare un ottavo pianeta invisibile per spiegare ciò che dicono.
  • Non osserviamo tale transito (facilmente rilevabile). Ci sono solo due ragioni per cui non vedremmo il transito di questo pianeta. O il gigante gassoso sta orbitando su un piano diverso rispetto al resto dei pianeti (che sono tutti notevolmente vicini allo stesso piano, come sottolineato dagli autori), oppure il periodo orbitale è così lungo che non è mai stato catturato da nessuno delle precedenti osservazioni (che abbraccia un certo numero di anni). Nessuna situazione sembra probabile che si verifichi.
  • La massa della stella centrale è solo l'8% della massa del Sole. Le stelle più piccole tendono a formare pianeti più piccoli. È davvero difficile per i giganti gassosi formarsi attorno a piccole stelle, principalmente a causa della mancanza di materiale. Da quello che capiamo sulla formazione dei pianeti, le possibilità che un gigante gassoso sia in grado di formarsi attorno a questa stella è piuttosto piccola.

Naturalmente, solo l'osservazione continua potrà davvero convincerci che non esiste un gigante gassoso.

Su questi pianeti potrebbe esistere la vita senza un protettore di comete come fa Giove per la Terra?

Questa è un'ottima domanda Penso che la risposta sia, non possiamo esserne sicuri. Giove fa un ottimo lavoro nel guidare le comete e nel proteggere la Terra. Forse questo sistema è pieno di comete che bombardano costantemente i pianeti. Tuttavia, questa è solo una piccola parte del puzzle. La nostra Luna fa un lavoro fenomenale anche nel proteggere noi.

Penso che, quando si tratta di questi pianeti, la tua principale preoccupazione per l'esistenza della vita sia la stella centrale. È una stella nana a bassa massa e ultra-cool. Queste stelle tendono ad essere molto volatili, molto più del nostro Sole generalmente quiescente. Ciò significa che è probabile che questi pianeti ricevano molta più radiazione e siano colpiti da molte più tempeste solari di noi. Inoltre, questi pianeti sono così vicini a TRAPPIST-1 che sono tutti in ordine: una faccia è sempre verso la stella e l'altra è sempre lontana. Ciò potrebbe rendere una parte inospitalmente calda e l'altra inospitalmente fredda. Il clima / tempo su un simile pianeta sarebbe probabilmente inadatto alla vita (ma chi lo sa per certo). Il blocco delle maree potrebbe essere potenzialmente buono, poiché significa che solo le parti rivolte verso l'esterno sarebbero generalmente colpite da comete,


Ho appena finito di leggere la tua risposta proprio ora. Bel post.
HDE 226868

1
Dei tuoi tre punti elenco, penso che solo il terzo sia completamente valido. Le variazioni dei tempi di transito sono rese più forti quando i pianeti sono in risonanza orbitale, come i pianeti TRAPPIST-1, quindi rilevare i TTV reciproci ma non rilevare un TTV a causa di un gigante gassoso (se ce n'è uno) potrebbe non essere sorprendente, soprattutto considerando il breve durata delle osservazioni (~ 20 giorni su Spitzer). Per il secondo punto, anche piccole inclinazioni reciproche (nell'ordine di ciò che vediamo nel sistema solare) possono far sì che i pianeti sostanzialmente complanari non transitino tutti.
NeutronStar

2
"altrimenti il ​​periodo orbitale è così lungo che non è mai stato catturato da nessuna delle precedenti osservazioni (che copre un certo numero di anni)". Il periodo orbitale di Giove è di 11 anni e quello di Nettuno di 168. Perché pensi che sia improbabile?
Jess Riedel,

@JessRiedel Guardano questa stella dal 2013, quindi hanno almeno qualche anno di dati (intermittenti). Le distanze dell'orbita del pianeta (e quindi i periodi dell'orbita) sono in scala con la massa stellare. Dato che questo sistema è così piccolo, qualsiasi gigante del gas sarebbe molto più vicino e quindi avrebbe un periodo relativamente breve che probabilmente verrebbe catturato nel periodo di tempo per cui abbiamo i dati. Quello su cui sto puntando, e non ci sono prove a sostegno di questo, è che tutti i giganti del gas avranno un periodo molto breve nell'ordine di un anno o meno (le orbite più lontane del pianeta a 20 giorni), quindi dovrebbe essere stato catturato il set di dati di 3 anni.
Zefiro,

1
Ecco l'articolo a cui mi riferivo: theverge.com/2017/22/14674088/… Citando "Amaury Triaud, un collega esopianeta al Kavli Institute dell'Università di Cambridge e autore di studi": "Ma Triaud sostiene TRAPPIST -1 è una nana rossa abbastanza calma, il che significa che non emette brillamenti solari molto spesso. "
DCShannon,

5

Come il documento sui primi tre pianeti scoperto attorno agli stati stellari , anche se non sono stati ancora fissati vincoli saldi sulle masse dei pianeti,

I risultati dei modelli planetari di evoluzione termica - e l'intensa emissione ultravioletta estrema (1 - 1.000 Å) di stelle a bassa massa18 durante le loro prime vite - rendono improbabile che pianeti così piccoli abbiano involucri spessi di idrogeno e / o gas di elio.

Non ci sono prove per i pianeti oltre TRAPPIST-1h.

La storia evolutiva del sistema non è chiara. Si pensa che stelle come TRAPPIST-1 - definite "nani ultracool" - potrebbero avere pianeti rocciosi attorno a loro, ma dovrebbero essersi formati oltre la linea di gelo , nella regione in cui esistono i volatili. Sarebbero quindi emigrati verso l'interno, cadendo in risonanze orbitali . Qualsiasi gigante di gas putativo dovrebbe avere una storia orbitale coerente con tale evoluzione.

Gli astronomi non hanno osservato nessun altro oggetto nel sistema - esomooni o esocometi inclusi - quindi non abbiamo una buona idea di quali piccoli corpi possano esistere nel sistema, e quindi di come potrebbero avere un impatto sulla vita dei pianeti.


Il team ha utilizzato il metodo di variazione dei tempi di transito (TTV) per rilevare i pianeti. In sostanza, cerca perturbazioni nei transiti dei pianeti per capire se ci sono altri pianeti nel sistema. È quindi possibile creare modelli che tentano di riprodurre i risultati. Hanno scoperto che un modello a 6 pianeti con i dati per 6 pianeti; il settimo pianeta - con dati scarsamente limitati - può ancora essere costantemente incluso.

Tuttavia, ci sono problemi di instabilità. Per oltre un milione di anni, hanno stabilito che il sistema ha una probabilità del 25% di instabilità; per oltre un miliardo di anni, esiste solo l' 8,1% di probabilità di sopravvivere con cambiamenti minimi o nulli. In altre parole, i sistemi non sono particolarmente stabili per lunghi periodi di tempo, e resta da vedere come un gigante gassoso potrebbe giocarci.

Se c'è un gigante gassoso, potrebbe interagire con i pianeti e potrebbe ulteriormente rovinare il sistema, il che significa che sarebbe stato difficile sopravvivere anche a 500 milioni di anni, l'età del sistema. Aggiungete a ciò il fatto che probabilmente i pianeti si sono formati oltre la linea di gelo e così sarebbe stato vicino al punto in cui si è formato il gigante gassoso, e avete una ricetta per il disastro.

Tuttavia, gli autori notano che ci sono scarsi vincoli su molti parametri e masse orbitali, ed è possibile che uno o più pianeti extra possano stabilizzare il sistema. Tuttavia, non hanno visto nient'altro, il che è preoccupante - e un gigante del gas avrebbe buone probabilità di presentarsi tramite il metodo TTV.


Non dovrebbe anche essere più facile notare un gigante gassoso poiché farebbe oscillare di più TRAPPIST-1?
chiamato2voyage

@ called2voyage Ci sono stati dei dati RV su questa stella? L'articolo parla solo di osservazioni fotometriche.
Zefiro,

@ called2voyage Se era in orbita vicino, probabilmente, specialmente considerando quanto TRAPPIST-1 a bassa massa è. Tuttavia, sono necessarie ulteriori osservazioni.
HDE 226868

@zephyr Ah, è vero. Probabilmente non è stato un obiettivo per camper.
chiamato2voyage

@zephyr Un commento qui afferma che non emette abbastanza luce bianca per eseguire misurazioni RV.
chiamato2voyage
Utilizzando il nostro sito, riconosci di aver letto e compreso le nostre Informativa sui cookie e Informativa sulla privacy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.