มียักษ์แก๊สโคจรรอบ TRAPPIST-1 หรือไม่?


18

ฉันอยากจะรู้ว่านอกเหนือจากดาวเคราะห์เหล่านี้แล้วนักดาราศาสตร์ยังค้นพบดาวเคราะห์ก๊าซเช่นดาวพฤหัสบดีในระบบนี้และถ้าบนดาวเคราะห์เหล่านี้อาจมีชีวิตอยู่ได้


เว็บไซต์เฉพาะสำหรับระบบนั้นคือtrappist.one
MiscellaneousUser

คำตอบ:


19

ไม่มีการประกาศว่าดาวเคราะห์ดวงนี้ถูกค้นพบ กระดาษจะแสดงหลักฐานสำหรับ 7 (จริงๆ 6 เพราะ 7 ไม่สามารถยืนยันอย่างเป็นทางการกับการสังเกตเพียง 1) ดาวเคราะห์บนพื้นโลกและไม่ได้ทำกรณีสำหรับดาวเคราะห์อื่น ๆ กระดาษไม่ได้บ่งบอกว่ามีดาวเคราะห์จำนวนมากขึ้น แต่มีข้อสังเกตว่ามีแถบข้อผิดพลาดขนาดใหญ่ในข้อมูลบางส่วนของพวกเขาทำให้มีพื้นที่ไม่แน่นอน

ในที่สุดฉันคิดว่าเราสามารถตัดแก๊สยักษ์ที่มีอยู่ในระบบนี้ได้ด้วยเหตุผลบางประการ

  • เราไม่เห็นความแปรผันของเวลาการขนส่งเนื่องจากก๊าซยักษ์ ยักษ์ก๊าซจะมีอิทธิพลต่อแรงโน้มถ่วงที่สังเกตเห็นได้ชัดเจนบนดาวเคราะห์ทั้ง 7 แห่งและเราจะเห็นอิทธิพลนี้จากการแปรผันเล็กน้อยในช่วงการโคจรของดาวเคราะห์วงใน ผู้เขียนบทความได้เห็นการแปรผันของเวลาในการเปลี่ยนเครื่อง แต่พวกเขาสามารถอธิบายความผันแปรทั้งหมดได้เนื่องจากอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ทั้ง 7 เท่านั้น พวกเขาไม่เคยเรียกดาวเคราะห์ที่มองไม่เห็นที่ 8 มาอธิบายสิ่งที่พวกเขาพูด
  • เราไม่ปฏิบัติตามการขนส่ง (ตรวจจับได้ง่าย) เช่นนี้ มีสองเหตุผลเท่านั้นที่เราไม่เห็นการผ่านหน้าของดาวเคราะห์นี้ ยักษ์ก๊าซกำลังโคจรอยู่ในระนาบที่แตกต่างจากดาวเคราะห์อื่นที่เหลือ (ซึ่งอยู่ใกล้กับระนาบเดียวกันอย่างที่สังเกตโดยผู้เขียน) หรืออื่น ๆ ที่ระยะเวลาการโคจรนั้นยาวมาก ของการสังเกตก่อนหน้า (ซึ่งครอบคลุมเป็นเวลาหลายปี) ดูเหมือนว่าสถานการณ์จะไม่เกิดขึ้น
  • มวลของดาวกลางนั้นมีเพียง 8% ของมวลดวงอาทิตย์ ดาวที่เล็กกว่ามักจะก่อตัวดาวเคราะห์ที่เล็กกว่า มันยากมากสำหรับยักษ์แก๊สที่จะก่อตัวรอบดาวฤกษ์ขนาดเล็กส่วนใหญ่เกิดจากการขาดแคลนวัตถุ จากสิ่งที่เราเข้าใจเกี่ยวกับการก่อตัวดาวเคราะห์โอกาสของก๊าซยักษ์ที่สามารถก่อตัวรอบดาวฤกษ์นี้นั้นค่อนข้างเล็ก

แน่นอนการสังเกตอย่างต่อเนื่องเท่านั้นที่จะสามารถโน้มน้าวเราได้ว่าไม่มียักษ์ก๊าซอยู่

บนดาวเคราะห์เหล่านี้อาจมีชีวิตอยู่ได้หากปราศจากผู้ปกป้องดาวหางเช่นเดียวกับดาวพฤหัสบดี

นี่เป็นคำถามที่ยอดเยี่ยม ฉันคิดว่าคำตอบคือเราไม่แน่ใจ ดาวพฤหัสบดีทำหน้าที่เป็นดาวหางที่ดีในการต้อนและปกป้องโลก อาจเป็นไปได้ว่าระบบนี้เต็มไปด้วยดาวหางที่ทิ้งระเบิดดาวเคราะห์อย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตามนั่นเป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของปริศนา ดวงจันทร์ของเราทำงานอย่างมหัศจรรย์ในการปกป้องเราเช่นกัน

ฉันคิดว่าเมื่อพูดถึงดาวเคราะห์เหล่านี้ความกังวลหลักของคุณว่าชีวิตจะมีอยู่หรือไม่เป็นดาวกลาง มันเป็นดาวแคระที่มีมวลน้อยและเย็นมากเป็นพิเศษ ดาวเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะผันผวนมากยิ่งกว่าดวงอาทิตย์ที่สงบนิ่งโดยทั่วไปของเรา นี่หมายความว่าดาวเคราะห์เหล่านี้มีแนวโน้มที่จะได้รับรังสีมากกว่าและถูกพายุสุริยะถล่มมากกว่าที่เราเป็น นอกจากนี้ดาวเคราะห์เหล่านี้อยู่ใกล้กับ TRAPPIST-1 มากจนพวกมันถูกล็อคไว้อย่างเป็นระเบียบ - ใบหน้าหนึ่งหันไปทางดวงดาวเสมอและอีกดวงหนึ่งอยู่ห่างออกไปเสมอ สิ่งนี้อาจทำให้ด้านหนึ่งร้อนและไม่เย็นอย่างไม่เป็นทางการ สภาพภูมิอากาศ / สภาพอากาศบนดาวเคราะห์ดวงนี้น่าจะไม่เหมาะกับชีวิต (แต่ใครจะรู้) การล็อคของกระแสน้ำอาจจะดีแม้ว่ามันจะหมายถึงเฉพาะด้านนอกที่หันเข้าหาดาวหางเท่านั้น


ฉันเพิ่งอ่านคำตอบของคุณในตอนนี้ โพสต์ที่ดี
HDE 226868

1
ในสามหัวข้อย่อยของคุณฉันคิดว่าเพียงหนึ่งในสามที่ถูกต้องสมบูรณ์ การเปลี่ยนแปลงเวลาในการขนส่งทำได้ดีกว่าเมื่อดาวเคราะห์อยู่ในระนาบการสะท้อนซึ่งดาวเคราะห์ TRAPPIST-1 กำลังตรวจจับ TTV ร่วมกัน แต่ไม่ตรวจจับ TTV เนื่องจากแก๊สยักษ์ (ถ้ามี) อาจไม่น่าแปลกใจโดยเฉพาะเมื่อพิจารณา ระยะเวลาสั้น ๆ ของการสังเกต (ประมาณ 20 วันสำหรับสปิตเซอร์) สำหรับจุดที่สองแม้แต่ความเอนเอียงเล็กน้อย (ตามคำสั่งของสิ่งที่เราเห็นในระบบสุริยะ) อาจทำให้ดาวเคราะห์ coplanar ไม่สามารถผ่านได้ทั้งหมด
NeutronStar

2
"หรืออื่น ๆ ในช่วงเวลาที่โคจรนานมากมันไม่เคยถูกจับโดยการสังเกตก่อนหน้านี้ (ซึ่งมีช่วงเวลาหลายปี)" ระยะเวลาการโคจรของดาวพฤหัสบดีคือ 11 ปีและดาวเนปจูนคือ 168 ทำไมคุณคิดว่ามันไม่น่าเป็นไปได้?
Jess Riedel

@JessRiedel พวกเขาดูดาวนี้มาตั้งแต่ปี 2013 ดังนั้นอย่างน้อยพวกเขาก็มีข้อมูล (ไม่ต่อเนื่อง) อย่างน้อยสองสามปี ระยะทางโคจรรอบดาวเคราะห์ (และระยะเวลาโคจรรอบ) ด้วยมวลดาว เนื่องจากระบบนี้มีขนาดเล็กยักษ์ก๊าซใด ๆ ก็จะเข้ามาใกล้มากและมีระยะเวลาค่อนข้างสั้นที่น่าจะถูกจับในช่วงเวลาที่เรามีข้อมูล สิ่งที่ฉันกำลังทำอยู่และไม่มีหลักฐานที่จะสนับสนุนสิ่งนี้คือยักษ์ก๊าซใด ๆ จะมีช่วงเวลาสั้น ๆ ตามคำสั่งของปีหรือน้อยกว่า (ดาวเคราะห์ที่ไกลที่สุดโคจรรอบ 20 วัน) ดังนั้นจึงควรติดอยู่ใน ชุดข้อมูล 3 ปี
zephyr

1
นี่คือบทความที่ฉันอ้างถึง: theverge.com/2017/2/22/14674088/ …มันอ้างว่า "Amaury Triaud เพื่อนนอกระบบที่สถาบัน Kavli ที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์และนักเขียนการศึกษา": "แต่ Triaud รักษา TRAPPIST -1 เป็นดาวแคระแดงที่ค่อนข้างเงียบสงบซึ่งหมายความว่ามันจะไม่ส่งเปลวสุริยะบ่อยนัก "
DCShannon

5

เนื่องจากกระดาษบนดาวเคราะห์ทั้งสามดวงแรกที่ค้นพบรอบรัฐดาวแม้ว่าข้อ จำกัด ที่แน่นอนยังไม่ได้ถูกวางลงบนมวลของดาวเคราะห์

ผลของแบบจำลองวิวัฒนาการทางความร้อนของดาวเคราะห์ - และการปล่อยรังสีอุลตร้าไวโอเล็ตที่รุนแรง (1−1,000 Å) ของดาวมวลต่ำ 18 ในช่วงแรก ๆ ของชีวิตทำให้ไม่น่าเป็นไปได้ที่ดาวเคราะห์ขนาดเล็กเหล่านี้จะมีซองไฮโดรเจนและ / หรือฮีเลียม

ไม่มีหลักฐานสำหรับดาวเคราะห์เกินกว่า TRAPPIST-1h

ประวัติวิวัฒนาการของระบบไม่ชัดเจน มันคิดว่าดาวอย่าง TRAPPIST-1 ซึ่งเรียกว่า "ดาวแคระ ultracool" อาจมีดาวเคราะห์หินรอบตัวพวกมันได้ แต่พวกมันจะต้องก่อตัวขึ้นเหนือเส้นน้ำแข็งในภูมิภาคที่มีสารระเหยอยู่ พวกเขาก็จะได้อพยพเข้ามาตกอยู่ในการสั่นพ้องของวงโคจร ยักษ์ก๊าซสมมุติใด ๆ จะต้องมีประวัติวงโคจรที่สอดคล้องกับวิวัฒนาการดังกล่าว

นักดาราศาสตร์ไม่ได้สังเกตวัตถุอื่น ๆ ในระบบ - มี exomoons หรือ exocomets รวมอยู่ - ดังนั้นเราจึงไม่มีความคิดที่ดีเกี่ยวกับวัตถุขนาดเล็กที่อาจมีอยู่ในระบบดังนั้นมันจะส่งผลกระทบต่อชีวิตบนดาวเคราะห์อย่างไร


ทีมใช้รูปแบบการเปลี่ยนเวลา (TTV)การตรวจจับดาวเคราะห์ โดยพื้นฐานแล้วมันมองหาการก่อกวนในการผ่านของดาวเคราะห์เพื่อหาว่ามีดาวเคราะห์อื่นในระบบหรือไม่ จากนั้นสามารถสร้างแบบจำลองที่พยายามทำซ้ำผลลัพธ์ พวกเขาพบว่าแบบจำลอง 6 ดาวเคราะห์พร้อมข้อมูลสำหรับดาวเคราะห์ 6 ดวง ดาวเคราะห์ดวงที่เจ็ดซึ่งมีข้อมูลที่ จำกัด ไม่เพียงพอยังสามารถรวมอยู่ได้อย่างต่อเนื่อง

อย่างไรก็ตามมีปัญหาความไม่แน่นอน กว่าหนึ่งล้านปีพวกเขาพบว่าระบบมีโอกาส 25% ของความไม่แน่นอน กว่าหนึ่งพันล้านปีที่ผ่านมามีโอกาสเพียง8.1%เท่านั้นที่จะอยู่รอดได้โดยมีการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย กล่าวอีกนัยหนึ่งระบบไม่เสถียรเป็นพิเศษในช่วงระยะเวลานานและมันยังคงเป็นที่เห็นได้ว่ายักษ์แก๊สสามารถเล่นกับมันได้อย่างไร

ถ้ามียักษ์แก๊สมันสามารถโต้ตอบกับดาวเคราะห์และอาจทำให้ระบบเข้าสู่ความหายนะซึ่งหมายความว่ามันจะยากต่อการอยู่รอดแม้กระทั่ง 500 ล้านปีซึ่งเป็นยุคของระบบ เพิ่มไปที่ความจริงที่ว่าดาวเคราะห์น่าจะก่อตัวขึ้นเกินเส้นน้ำค้างแข็งและจะได้อยู่ใกล้กับที่ซึ่งก๊าซยักษ์ก่อตัวขึ้นและคุณมีสูตรสำหรับภัยพิบัติ

อย่างไรก็ตามผู้เขียนทราบว่ามีข้อ จำกัด ที่ไม่ดีสำหรับพารามิเตอร์และมวลวงโคจรจำนวนมากและเป็นไปได้ว่าดาวเคราะห์พิเศษอย่างน้อยหนึ่งดวงสามารถทำให้ระบบเสถียรได้ อย่างไรก็ตามพวกเขาไม่ได้เห็นอะไรเลยซึ่งเป็นเรื่องน่าหนักใจ - และยักษ์ก๊าซจะมีโอกาสดีที่จะปรากฏตัวด้วยวิธี TTV


ไม่ควรที่จะสังเกตเห็นก๊าซยักษ์ด้วยเช่นกันเพราะจะทำให้ TRAPPIST-1 สั่นคลอนมากกว่านี้หรือไม่
ชื่อว่า 2voyage

@ ชื่อว่า 2voyage มีข้อมูล RV บนดาวนี้ไหม? กระดาษพูดเพียงเกี่ยวกับการสังเกตเชิงแสง
zephyr

@ call2voyage ถ้ามันกำลังโคจรอยู่ใกล้ ๆ อาจเป็นไปได้โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ระบุว่า TRAPPIST-1 ที่มีมวลต่ำเป็นอย่างไร อย่างไรก็ตามจำเป็นต้องมีการสังเกตเพิ่มเติม
HDE 226868

@ zephyr อานั่นเป็นเรื่องจริง มันอาจไม่ได้เป็นเป้าหมายสำหรับ RV
ชื่อว่า 2voyage

@ zephyr ความคิดเห็นที่นี่อ้างว่ามันไม่ปล่อยแสงสีขาวพอที่จะทำการวัด RV
เรียกว่า 2voyage
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.