Планеты системы TRAPPIST-1 содержат много воды

В новом исследовании, представленном в журнале Astronomy & Astrophysics, сообщается, что все семь планет, обращающихся вокруг близкой к Земле холодной карликовой звезды TRAPPIST-1, преимущественно состоят из каменных пород, а воды на некоторых из них может быть даже больше, чем на Земле.

This artist’s impression shows several of the planets orbiting the ultra-cool red dwarf star TRAPPIST-1. New observations, when combined with very sophisticated analysis, have now yielded good estimates of the densities of all seven of the Earth-sized planets and suggest that they are rich in volatile materials, probably water.

Плотности этих планет, которые теперь известны с гораздо большей точностью, свидетельствуют о том, что у некоторых из них вода может составлять до 5% их массы – примерно в 250 раз больше, чем количество воды в океанах на нашей планете. Более горячие миры, расположенные вблизи своей материнской звезды, вероятно, окружены плотной атмосферой из водяного пара, а более далекие покрыты льдом. Четвертая от центральной звезды планета по своим размерам, плотности и количеству света, которое она получает, больше всего похожа на Землю, и, среди всех миров системы, в наибольшей степени является каменной и потенциально может обладать запасами воды.

This artist’s impression compares the seven planets orbiting the ultra-cool red dwarf star TRAPPIST-1 to the Earth at the same scale. New observations, when combined with very sophisticated analysis, have now yielded good estimates of the densities of all seven of the Earth-sized planets and suggest that they are rich in volatile materials, probably water. They are shown to the same scale but not in the correct relative positions.

Планеты, обращающиеся вокруг ультра-холодного красного карлика TRAPPIST-1, в сравнении с Землей.

Планетная система тусклого красного карлика TRAPPIST-1, находящегося всего в 40 световых годах от Земли, была обнаружена в 2016 году. Последующие наблюдения выявили в этой системе не менее семи планет, близких по размеру к Земле. Экзомиры получили обозначения TRAPPIST-1b, c, d, e, f, g и h, в порядке увеличения их расстояния от центральной звезды.

После того, как были выполнены новые наблюдения системы наземными и космическими телескопами, группа исследователей во главе с Симоном Гриммом из Бернского университета (Швейцария) применила к полученным данным сложные методы численного моделирования и определила плотности планет системы TRAPPIST-1 с гораздо большей точностью, чем это было сделано ранее.
«Планеты системы TRAPPIST-1 так плотно упакованы, что оказывают друг на друга сильное гравитационное воздействие, и поэтому моменты их прохождений по диску материнской звезды – транзитов, несколько сдвигаются. Эти сдвиги зависят от масс планет, от расстояний между ними и от других орбитальных параметров. В нашей компьютерной модели мы изменяли параметры орбит планет до тех пор, пока вычисленные моменты транзитов не совпали с наблюдаемыми, а из этого нашли и массы планет», – рассказывает Симон Гримм.
Одна из целей исследований экзопланет – установить состав тех из них, которые напоминают Землю по размерам и температуре. После открытия системы TRAPPIST-1 технические возможности инструментов ESO в Чили и космических телескопов «Spitzer» и «Hubble» позволили достичь этой цели. Исследователи впервые узнали, из чего состоят землеподобные экзопланеты!
Измеренные плотности в сочетании с моделями состава планет приводят к заключению, что поверхности семи планет системы TRAPPIST-1 – не просто голая каменная пустыня. Они содержат значительное количество летучих веществ, вероятно, воды, количество которой у некоторых из них достигает 5% от общей массы. Это очень много – для сравнения, на Земле вода составляет всего около 0,02% ее массы.
TRAPPIST-1b и TRAPPIST-1c, самые близкие к центральному светилу планеты системы, скорее всего, имеют каменное ядро и окружены гораздо более плотными атмосферами, чем Земля. А вот TRAPPIST-1d – самая легкая: ее масса всего около 30% земной, и ученые сомневаются, что у нее может быть заметная атмосфера, океаны или ледяной покров.

This infographic lists the main properties of the seven TRAPPIST-1 planets, along with the four innermost planets in the Solar System at the same scale.

Характеристики экзопланет системы TRAPPIST-1 в сравнении с характеристиками планет земной группы Солнечной системы.

Астрономы с удивлением обнаружили, что TRAPPIST-1e – единственная из всех планет системы, плотность которой несколько выше, чем у Земли. Это может означать, что у нее, скорее всего, имеется более плотное железное ядро. Загадочным образом TRAPPIST-1e оказывается значительно более «каменной», чем все остальные планеты системы.
TRAPPIST-1f, g и h настолько далеки от центральной звезды, что вода на их поверхности должна замерзать. Если у них есть атмосферы, они вряд ли содержат тяжелые молекулы, которыми богата земная атмосфера, как, например, углекислый газ.
Планетная система TRAPPIST-1, несомненно, останется в центре внимания исследователей и будет интенсивно изучаться с помощью наземных и космических инструментов, в том числе с Чрезвычайно Большим Телескопом ESO и с космическим телескопом NASA «James Webb».
Источник:in-space.ru/nekotorye-planety-sistemy-trappist-1-soderzhat-mnogo-vody-i-obladayut-blagopriyatnoj-atmosferoj/