אישור כוכב ה- TRAPPIST-1 השביעי

אסטרונומים אישרו את קיומו של הכוכב השביעי סביב כוכב הגמדים האולטרה-קולי TRAPPIST-1.

תפיסתו של האמן כיצד נראה השמים מאחד משבעת כוכבי הלכת היבשתיים הידועים במערכת TRAPPIST-1.
ESO / M. Kornmesser

כוכב הגמד האדום הצנוע M 8 TRAPPIST-1 התפרסם לאחר שהאסטרונומים גילו שבעה exoplanets במסלול סביבו. בזמן שהמגלים פרסמו את ההכרזה בפברואר, הם לא יכלו לומר הרבה על העולם החיצוני ביותר, שכותרתו h: האסטרונומים ראו את כדור הארץ או לפחות משהו שהם חשבו שהוא כוכב לכת מול הכוכב פעם אחת בלבד.

רודריגו לוגר (אוניברסיטת וושינגטון, סיאטל) ועמיתיהם, כולל חברי צוות הגילוי המקורי, אישרו כעת את קיומו של כוכב הלכת וכמה ממפרטיו.

הצוות השתמש בלמעלה מ- 70 יום של נתונים מחללית קפלר שנפרצה מחדש על ידי נאס"א, שנלקחה כחלק ממשימת K2 שלה. המלאכה גילתה את חציית החזית מול הכוכב שלה ארבע פעמים, עם תקופת מסלול של 18.77 בדיוק למה שציפו החוקרים, בהתבסס על התצפיות הקודמות שלהם. (הם ניתחו את הנתונים גם על שלוש דרכים שונות, רק כדי להיות בטוחים.) מסלול זה מציב את האקסופלאנאט היטב מחוץ לאזור המגורים של TRAPPIST-1: כמות האנרגיה שכוכב הלכת h מקבל מהכוכב הקטן עולה בקנה אחד עם מה כוכב הלכת הגמד סרס מקבל מהשמש בביתו בחגורת האסטרואידים הראשית.

המעברים מגלים שכוכב הלכת רחב 75% מכדור הארץ, או גדול בכ -40% ממאדים. אבל אנחנו עדיין לא מכירים את המסה העולמית. חוקרים השתמשו במשמרות זעירות בששת זמני היבשת האחרים בכדי לאמוד את השפעתם הכבדית אחד על השני, ומכאן המוניהם. לרוע המזל, המעברים המדודים של כוכב הלכת אינם מספיק נקיים כדי לחשוף שינויים בתזמון בגלל משיכות הכבידה של אחיה, אומר לוגר.

תקופת המסלול של האקסופלאנט מייצרת תבנית מורכבת עם התקופות של הסובבים אותה, מסבירים המחברים ב -22 במאי באסטרונומיה של הטבע . בדרך כלל, כשאנחנו מדברים על מסלולי תהודה כאלה, אנו חושבים על סיטואציות כמו הירחים הגליליים של יופיטר: לכל מעגל שגנימד עושה סביב יופיטר, אירופה מייצרת שניים. לכוכבי הלכת של TRAPPIST-1 יש סידור מסובך יותר, הנקרא תהודה Laplace מסדר גבוה יותר, שבו התבנית היא שילוב של שלוש תקופות שלא בדיוק מייצרות את הכפולות השלמות והישירות שאנחנו בדרך כלל חושבים עליהם. למי שמתעניין במתמטיקה, הקשר הוא

x / P1 - (x + y) / P2 + y / P3 = 0

כאשר x ו- y הם מספרים שלמים ו- P1, P2 ו- P3 הם התקופות המסלול של כוכב לכת 1, כוכב לכת וכוכב 3 בשלישיית הגופים הסמוכים שאתה משווה.

למי שאינו מעוניין במתמטיקה, דע רק שעבור כל שתי הקפות מכוכב h מסביב ל- TRAPPIST-1, כוכב לכת G מהווה כ -3, וכוכב F גורם לארבע. המרחצנים היו נודדים לסידור השרשרת המורכב הזה זמן מה לאחר שהמערכת התהוותה ואז נתקעת בכבידה.


האנימציה שלמעלה מציגה הדמיה של Exoplanets TRAPPIST-1 לאורך 90 ימי כדור הארץ, ואז מתמקדת בשלושת החיצונים לאחר 15 יום. התהודה התלת-גוףית של שלושת כוכבי הלכת החיצוניים גורמת לכוכבי הלכת לחזור על אותן תנוחות יחסית. אסטרונומים השתמשו בתהודה הצפויה הזו כדי לחזות את התקופה המסלולית של TRAPPIST-1h. קרדיט: דניאל פבריקי / אוניברסיטת שיקגו

כמה ישן TRAPPIST-1?

הצוות של לוגר גם ניסה להגביל את הגיל של TRAPPIST-1. היכרויות עם כוכבים די מרושעים כמו זו קשה. האופן בו כוכב מזדקן תלוי במסתו; בערך 8% מסת השמש, TRAPPIST-1 יתיישן לאט מאוד.

בזכות נתוני ה- K2, האסטרונומים יכלו להשתמש בסירי כוכבים בכדי לעצור את תקופת הסיבוב של הגמד ב -3.3 יום (בערך כפליים מהתקופה עליה דיווחנו בעבר). זה אמצע הדרך לכוכבי גמדים אולטרה-קוליים סמוכים. קפלר גם לא חשף פעילות רבה, אך הוא תפס לפחות התלקחות אחת בולטת. בהתבסס על רמת הסחרור והפעילות, החוקרים מעריכים שגיל הכוכב נע בין 3 ל- 8 מיליארד שנים.

אסטרונומים גמדים אחרים מסכימים שזה טווח סביר. אליזבת ניוטון (MIT) אומרת שרוב הכוכבים הסמוכים הם צעירים משמונה מיליארד שנים. היא ועמיתיה סקרו לאחרונה כמעט 400 גמדי M הסמוכים, וגילו כי אלה עם תקופות פחות מעשרה ימים היו בדרך כלל גילאים של פחות משני מיליארד שנים. אך היא מזהירה כי הגמדים האדומים שקבוצתם הסתכלה עליהם היו מסיביים יותר מ- TRAPPIST-1, והקשר בין הגיל לתקופת הסיבוב תלוי במסת הכוכב. "אני לא חושבת שהנתונים הנוכחיים שיש לנו על תקופות הסיבוב של כוכבי ננס אדומים מועילים מכדי להצמיד את גילאי הכוכבים קטנים כמו TRAPPIST-1", היא מזהירה.

ג'ון בוצ'נסקי (אוניברסיטת רידר) מסכים. רמת הפעילות של TRAPPIST-1 מרמזת שהיא לא "ישנה", הוא אומר, אך מעבר לכך קשה לומר. זה לא היה מפתיע אותו אם הכוכב היה קצת מחוץ לטווח. בינתיים, ג'פרי לינסקי (אוניברסיטת קולורדו, בולדר) ממיר את ההימור שלו על 2 עד 5 מיליארד שנים, בהתבסס על תוכן האלמנט הכבד של הכוכב, תפוקת הרנטגן והתנועה דרך שביל החלב.

לא משנה מה המספר המדויק, סביר להניח ש- TRAPPIST-1 ישן בערך כמו השמש. זה מאפשר כל מיני ספקולציות לגבי הרגלים וחיים זרים, אבל בהתחשב בעובדה שנשאר לא ידוע במערכת הזו, אני מעדיף לא להשתכשך במחשבות כאלה.

הפניה: רודריגו לוגר ואח '. "שרשרת תהודה בת שבעה-כוכב לכת ב- TRAPPIST-1." אסטרונומיה טבע . 22 במאי 2017.


בקר במערכת TRAPPIST-1 עם הכרזה של חזון העתיד של נאס"א.