TRAPPIST-1 - TRAPPIST-1

TRAPPIST-1

TRAPPIST-1 está dentro do círculo vermelho na constelação de Aquário
Dados de observação Epoch J2000       Equinox J2000
constelação	Aquário
Ascensão certa	23 h 06 m 29,283 s
Declinação	−05 ° 02 ′ 28,59 ″
Características
Estágio evolucionário	Sequência principal
Tipo espectral	M8V
Magnitude aparente  (V)	18,798 ± 0,082
Magnitude aparente  (R)	16,466 ± 0,065
Magnitude aparente  (I)	14,024 ± 0,115
Magnitude aparente  (J)	11,354 ± 0,022
Magnitude aparente  (H)	10,718 ± 0,021
Magnitude aparente  (K)	10,296 ± 0,023
Índice de cor V − R	2.332
Índice de cor R − I	2.442
Índice de cor J − H	0,636
Índice de cor J-K	1.058
Astrometria
Velocidade radial (R v )	-54 ± 2  km / s
Movimento adequado (μ)	RA: 922,1 ± 1,8  mas / ano de dezembro: −471,9 ± 1,8  mas / ano
Paralaxe (π)	80,451 ± 0,12  mas
Distância	40,54 ± 0,06  ly (12,43 ± 0,02  pc )
Magnitude absoluta  (M V )	18,4 ± 0,1
Detalhes
Massa	0,0898 ± 0,0023  M ☉
Raio	0,1192 ± 0,0013  R ☉
Luminosidade (bolométrica)	0.000553 ± 0.000018  L ☉
Luminosidade (visual, L V )	0,000 003 73  L ☉
Gravidade superficial (log  g )	≈5,227  cgs
Temperatura	2566 ± 26  K
Metalicidade [Fe / H]	0,04 ± 0,08  dex
Rotação	3,295 ± 0,003 dias
Velocidade de rotação ( v  sin  i )	6 km / s
Era	7,6 ± 2,2  Gyr
Outras designações
2MASS J23062928-0502285, 2MASSI J2306292-050227, 2MASSW J2306292-050227, 2MUDC 12171
Referências de banco de dados
SIMBAD	dados
Arquivo Exoplaneta	dados
Enciclopédia de planetas extrassolares	dados

TRAPPIST-1 , também designada 2MASS J23062928-0502285 , é uma estrela anã vermelha ultra-fria com um raio ligeiramente maior que o do planeta Júpiter , embora tenha 94 vezes a massa de Júpiter. Está a cerca de 40 anos-luz (12 pc) do Sol na constelação de Aquário . Sete planetas terrestres temperados foram detectados orbitando-o, mais do que qualquer outro sistema planetário, exceto Kepler-90 . Um estudo divulgado em maio de 2017 sugere que a estabilidade do sistema não é particularmente surpreendente se considerarmos como os planetas migraram para suas órbitas atuais através de um disco protoplanetário .

Uma equipe de astrônomos belgas descobriu três planetas do tamanho da Terra orbitando a estrela em 2015. Uma equipe liderada por Michaël Gillon na Universidade de Liège, na Bélgica, detectou os planetas usando fotometria de trânsito com os planetas em trânsito e o pequeno telescópio de planetesimais (TRAPPIST) no Observatório La Silla no Chile e Observatoire de l'Oukaïmeden no Marrocos . Em 22 de fevereiro de 2017, os astrônomos anunciaram quatro desses exoplanetas adicionais. Este trabalho usou o Telescópio Espacial Spitzer e o Telescópio Muito Grande do Paranal , entre outros, e trouxe o total de planetas para sete, dos quais pelo menos três ( e , f e g ) são considerados dentro de sua zona habitável . Todos podem ser habitáveis, pois podem ter água líquida em algum lugar de sua superfície. Dependendo da definição, até seis podem estar na zona habitável otimista ( c , d , e , f , g e h ), com temperaturas de equilíbrio estimadas de 170 a 330 K (−103 a 57 ° C; −154 a 134 ° F). Em novembro de 2018, os pesquisadores determinaram que o planeta e é o mais provável mundo oceânico semelhante à Terra e "seria uma excelente escolha para estudos posteriores com a habitabilidade em mente".

Descoberta e nomenclatura

Imagem Kepler de TRAPPIST-1

A estrela no centro do sistema foi descoberta em 1999 durante o Two Micron All-Sky Survey (2MASS). Foi inscrito no catálogo subsequente com a designação "2MASS J23062928-0502285". Os números referem-se à ascensão e declinação corretas da posição da estrela no céu e o "J" refere-se à Época Juliana .

O sistema foi posteriormente estudado por uma equipe da Universidade de Liège , que fez suas observações iniciais usando o telescópio TRAPPIST – South de setembro a dezembro de 2015 e publicou suas descobertas na edição de maio de 2016 da revista Nature . O backronym é uma homenagem à ordem religiosa cristã católica dos trapistas e à cerveja trapista que ela produz (principalmente na Bélgica), que os astrônomos usaram para brindar a sua descoberta. Uma vez que a estrela hospedou os primeiros exoplanetas descobertos por este telescópio, os descobridores designaram-na como "TRAPPIST-1".

Os planetas são designados na ordem de sua descoberta, começando com b para o primeiro planeta descoberto, c para o segundo e assim por diante. Três planetas ao redor do TRAPPIST-1 foram descobertos pela primeira vez e designados b , c e d em ordem de períodos orbitais crescentes, e o segundo lote de descobertas foi igualmente designado de e a h .

Características estelares

TRAPPIST-1 em comparação com o tamanho do Sol .

TRAPPIST-1 é uma estrela anã ultra-fria de classe espectralM8,0 ± 0,5 que é aproximadamente 9% da massa e 12% do raio do Sol . Embora seja apenas um pouco maior do que Júpiter , é cerca de 94 vezes mais massivo. A espectroscopia óptica de alta resolução não revelou a presença de lítio , sugerindo que é uma estrela de sequência principal de massa muito baixa , que está fundindo hidrogênio e esgotou seu lítio, ou seja, uma anã vermelha em vez de uma anã marrom muito jovem . Tem uma temperatura de 2.511  K (2.238 ° C; 4.060 ° F), e sua idade foi estimada em aproximadamente7,6 ± 2,2  Gyr . Em comparação, o Sol tem uma temperatura de 5.778 K (5.505 ° C; 9.941 ° F) e uma idade de cerca de 4,6 Gyr. Observações com a extensão Kepler K2 por um total de 79 dias revelaram manchas estelares e flares ópticos fracos raros a uma taxa de 0,38 por dia (30 vezes menos freqüente do que para anãs M6-M9 ativos); um único clarão forte apareceu perto do final do período de observação. A atividade de queima observada possivelmente muda a atmosfera dos planetas em órbita regularmente, tornando-os menos adequados para a vida. A estrela tem um período de rotação de 3,3 dias.

Imagens speckle de alta resolução de TRAPPIST-1 foram obtidas e revelaram que a estrela M8 não tem companheiros com luminosidade igual ou mais brilhante do que uma anã marrom. Esta determinação de que a estrela hospedeira é única confirma que as profundidades de trânsito medidas para os planetas em órbita fornecem um valor verdadeiro para seus raios, provando assim que os planetas são de fato do tamanho da Terra.

Devido à sua baixa luminosidade, a estrela tem a capacidade de viver até 12 trilhões de anos. É rico em metais, com uma metalicidade ([Fe / H]) de 0,04, ou 109% da quantidade solar. Sua luminosidade é 0,05% da do Sol ( L _☉ ), a maior parte da qual é emitida no espectro infravermelho , e com uma magnitude aparente de 18,80 não é visível com telescópios amadores básicos da Terra.

Sistema planetário

Tamanhos relativos, densidades e de iluminação do sistema TRAPPIST-1 em comparação com os planetas interiores do sistema solar .

Dados de trânsito do Telescópio Espacial Spitzer do TRAPPIST-1. Planetas maiores resultam em maior escurecimento, enquanto planetas mais distantes da estrela resultam em maior escurecimento.

Em 22 de fevereiro de 2017, os astrônomos anunciaram que o sistema planetário desta estrela é composto por sete planetas terrestres temperados , dos quais cinco ( b , c , e , f e g ) são semelhantes em tamanho à Terra, e dois ( d e h ) são de tamanho intermediário entre Marte e a Terra. Pelo menos três dos planetas ( e , f e g ) órbita dentro da zona de habitação .

As órbitas do sistema planetário TRAPPIST-1 são muito planas e compactas. Todos os sete planetas do TRAPPIST-1 orbitam muito mais perto do que Mercúrio orbita o sol. Exceto para b , eles orbitam mais longe do que os satélites galileanos ao redor de Júpiter, mas mais perto do que a maioria das outras luas de Júpiter . A distância entre as órbitas de b e c é de apenas 1,6 vezes a distância entre a Terra e a Lua. Os planetas devem aparecer com destaque nos céus uns dos outros, em alguns casos aparecendo várias vezes maiores do que a Lua aparece da Terra. Um ano no planeta mais próximo passa em apenas 1,5 dias terrestres, enquanto o ano do sétimo planeta passa em apenas 18,8 dias.

Os planetas passam tão próximos uns dos outros que as interações gravitacionais são significativas e seus períodos orbitais são quase ressonantes. No momento em que o planeta mais interno completa oito órbitas, o segundo, o terceiro e o quarto planetas completam cinco, três e dois. O puxão gravitacional também resulta em variações de tempo de trânsito (TTVs), variando de menos de um minuto a mais de 30 minutos, o que permitiu aos investigadores calcular as massas de todos, exceto o planeta mais externo. A massa total dos seis planetas internos é de aproximadamente 0,02% da massa do TRAPPIST-1, uma fração semelhante à dos satélites galileanos de Júpiter e uma observação que sugere uma história de formação semelhante . As densidades dos planetas variam de ~ 0,60 a ~ 1,17 vezes a da Terra ( ρ _⊕ , 5,51 g / cm ³ ), indicando composições predominantemente rochosas. As incertezas são muito grandes para indicar se um componente substancial de voláteis também está incluído, exceto no caso de f , onde o valor (0,60 ± 0,17  ρ _⊕ ) "favorece" a presença de uma camada de gelo e / ou uma atmosfera extensa. A imagem Speckle exclui todos os possíveis companheiros estelares e anãs marrons.

Em 31 de agosto de 2017, astrônomos usando o Telescópio Espacial Hubble relataram a primeira evidência de possível conteúdo de água nos exoplanetas TRAPPIST-1.

Entre 18 de fevereiro e 27 de março de 2017, uma equipe de astrônomos usou o Telescópio Espacial Spitzer para observar o TRAPPIST-1 para refinar os parâmetros orbitais e físicos dos sete planetas usando parâmetros atualizados para a estrela. Seus resultados foram publicados em 9 de janeiro de 2018. Embora nenhuma nova estimativa de massa tenha sido fornecida, a equipe conseguiu refinar os parâmetros orbitais e os raios dos planetas com uma margem de erro muito pequena. Além de parâmetros planetários atualizados, a equipe também encontrou evidências de uma grande e quente atmosfera ao redor do planeta mais interno.

Em 5 de fevereiro de 2018, um estudo colaborativo de um grupo internacional de cientistas usando o Telescópio Espacial Hubble, o Telescópio Espacial Kepler, o Telescópio Espacial Spitzer e o telescópio SPECULOOS do ESO divulgou os parâmetros mais precisos para o sistema TRAPPIST-1. Eles foram capazes de refinar as massas dos sete planetas até uma margem de erro muito pequena, permitindo que a densidade, a gravidade da superfície e a composição dos planetas fossem determinadas com precisão. Os planetas variam em massa de cerca de 0,3  M _🜨 a 1,16  M _🜨 , com densidades de 0,62 ρ _⊕ (3,4 g / cm ³ ) a 1,02 ρ _⊕ (5,6 g / cm ³ ). Os planetas c e e são quase inteiramente rochosos, enquanto b , d , f , g e h têm uma camada de voláteis na forma de uma concha de água, de gelo ou de uma atmosfera espessa. Os planetas c , d , e e f carecem de atmosferas de hidrogênio-hélio. O planeta g também foi observado, mas não havia dados suficientes para descartar com firmeza uma atmosfera de hidrogênio. Planeta d pode ter um oceano de água líquida que compreende cerca de 5% da sua massa-para comparação, o conteúdo de água da Terra é <0,1% -Ao se f e g têm camadas de água, eles são provavelmente congelado. O planeta e tem uma densidade ligeiramente maior do que a Terra, indicando uma composição de rocha e ferro terrestre. A modelagem atmosférica sugere que a atmosfera de b provavelmente está acima do limite da estufa descontrolada, com uma estimativa de 10 ¹ a 10 ⁴ bar de vapor de água.

O estudo do espectro estelar, realizado no início de 2020, revelou que o eixo de rotação da estrela TRAPPIST-1 está bem alinhado com o plano das órbitas planetárias. A obliquidade estelar foi encontrada para ser1913
-15 graus.

Gráfico de dados

O sistema TRAPPIST-1 com tamanhos e distâncias em escala, em comparação com a Lua e a Terra

Quase-ressonância orbital

Trânsitos planetários do TRAPPIST-1 durante um período de 20 dias de setembro a outubro, registrados pelo Telescópio Espacial Spitzer em 2016.

Os movimentos orbitais dos planetas TRAPPIST-1 formam uma cadeia complexa com ressonâncias do tipo Laplace de três corpos ligando cada membro. Os períodos orbitais relativos (prosseguindo para fora) aproximam as razões de inteiros inteiros de 24/24, 24/15, 24/9, 24/6, 24/4, 24/3 e 24/2, respectivamente, ou razões de período vizinho mais próximo de cerca de 8/5, 5/3, 3/2, 3/2, 4/3 e 3/2 (1,603, 1,672, 1,506, 1,509, 1,342 e 1,519). Isso representa a cadeia mais longa conhecida de exoplanetas quase ressonantes e acredita-se que tenha resultado de interações entre os planetas à medida que eles migraram para dentro do disco protoplanetário residual após se formarem em distâncias iniciais maiores.

A maioria dos conjuntos de órbitas semelhantes ao conjunto encontrado em TRAPPIST-1 são instáveis, fazendo com que um planeta entre na esfera de Colina de outro ou seja lançado para fora. Mas foi descoberto que existe uma maneira de um sistema migrar para um estado razoavelmente estável por meio de interações de amortecimento com, por exemplo, um disco protoplanetário . Depois disso, as forças de maré podem dar ao sistema uma estabilidade de longo prazo.

A estreita correspondência entre as proporções de números inteiros nas ressonâncias orbitais e na teoria musical tornou possível converter o movimento do sistema em música.

Formação do sistema planetário

De acordo com Ormel et al., Modelos anteriores de formação planetária não explicam a formação do sistema TRAPPIST-1 altamente compacto. A formação no local exigiria um disco anormalmente denso e não explicaria prontamente as ressonâncias orbitais. A formação fora da linha de geada não explica a natureza terrestre dos planetas ou massas semelhantes à Terra. Os autores propuseram um novo cenário no qual a formação de planetas começa na linha de gelo, onde partículas do tamanho de seixos desencadeiam instabilidades de fluxo , então os protoplanetas amadurecem rapidamente por acréscimo de seixos . Quando os planetas atingem a massa da Terra, eles criam perturbações no disco de gás que interrompem o deslocamento para dentro das pedras, fazendo com que seu crescimento pare. Os planetas são transportados pela migração do Tipo I para o disco interno, onde param na cavidade magnetosférica e terminam em ressonâncias de movimento médio. Este cenário prevê os planetas formados com frações significativas de água, em torno de 10%, com as maiores frações iniciais de água nos planetas mais internos e externos.

Travamento de maré

É sugerido que todos os sete planetas provavelmente serão travados em um chamado estado de rotação síncrona (um lado de cada planeta permanentemente voltado para a estrela), tornando o desenvolvimento da vida lá muito mais desafiador. Uma possibilidade menos provável é que alguns possam estar presos em uma ressonância spin-órbita de ordem superior . Planetas bloqueados pela maré normalmente teriam grandes diferenças de temperatura entre seus lados permanentemente iluminados durante o dia e seus lados noturnos permanentemente escuros, o que poderia produzir ventos muito fortes circulando os planetas. Os melhores lugares para a vida podem ser próximos às regiões amenas do crepúsculo entre os dois lados, chamadas de linha terminadora . Outra possibilidade é que os planetas podem ser empurrados para estados de rotação efetivamente não sincronizados devido a fortes interações mútuas entre os sete planetas, resultando em uma cobertura estelar mais completa sobre a superfície dos planetas.

Aquecimento das marés

Prevê-se que o aquecimento das marés seja significativo: espera-se que todos os planetas, exceto f e h, tenham um fluxo de calor das marés maior do que o fluxo total de calor da Terra. Com exceção do planeta c , todos os planetas têm densidades baixas o suficiente para indicar a presença de H significativo
2O de alguma forma. Planetas b e c experiência aquecimento suficiente de marés planetários para manter oceanos magma em suas capas de rocha; o planeta c pode ter erupções de magma de silicato em sua superfície. Os fluxos de calor das marés nos planetas d , e e f são menores, mas ainda são vinte vezes maiores do que o fluxo de calor médio da Terra. Os planetas d e e são os que têm maior probabilidade de serem habitáveis. O planeta d evita o estado de estufa descontrolado se seu albedo for ≳ 0,3 .

Possíveis efeitos de fortes raios-X e extrema irradiação UV do sistema

Bolmont et al. modelado os efeitos de previu ultravioleta distante (FUV) e ultravioleta extremo (/ XUV EUV) irradiação de planetas b e c por TRAPPIST-1. Seus resultados sugerem que os dois planetas podem ter perdido até 15 oceanos de água da Terra (embora a perda real provavelmente seja menor), dependendo de seu conteúdo inicial de água. No entanto, eles podem ter retido água suficiente para permanecer habitáveis, e previu-se que um planeta orbitando mais longe perderia muito menos água.

No entanto, um estudo de raios-X XMM-Newton subsequente por Wheatley et al. descobriram que a estrela emite raios X em um nível comparável ao nosso Sol, muito maior, e radiação ultravioleta extrema em um nível 50 vezes mais forte do que o assumido por Bolmont et al. Os autores previram que isso alteraria significativamente a atmosfera primária e talvez secundária de planetas próximos do tamanho da Terra que se estendem pela zona habitável da estrela. A publicação observou que esses níveis "negligenciam a física da radiação e a hidrodinâmica da atmosfera planetária" e podem ser uma superestimativa significativa. Na verdade, a remoção XUV de uma atmosfera primária de hidrogênio e hélio muito espessa pode realmente ser necessária para a habitabilidade. Os altos níveis de XUV também devem tornar a retenção de água no planeta d menos provável do que o previsto por Bolmont et al., Embora mesmo em planetas altamente irradiados possa permanecer em armadilhas frias nos pólos ou nos lados noturnos de planetas bloqueados por maré .

Se uma atmosfera densa como a da Terra, com uma camada protetora de ozônio, existir em planetas na zona habitável de TRAPPIST-1, os ambientes ultravioleta da superfície seriam semelhantes à Terra atual. No entanto, uma atmosfera anóxica permitiria que mais raios ultravioleta atingissem a superfície, tornando os ambientes de superfície hostis até mesmo para extremófilos terrestres altamente tolerantes a raios ultravioleta . Se observações futuras detectarem ozônio em um dos planetas TRAPPIST-1, ele seria um candidato principal para a busca de vida na superfície.

Espectroscopia de atmosferas planetárias

Representação artística dos planetas TRAPPIST-1 em trânsito em sua estrela hospedeira. A luz que passa pela atmosfera de exoplanetas em trânsito pode revelar composições atmosféricas usando espectroscopia .

Por causa da proximidade relativa do sistema, o pequeno tamanho dos alinhamentos primários e orbitais que produzem trânsitos diários, as atmosferas dos planetas do TRAPPIST-1 são alvos favoráveis ​​para investigação de espectroscopia de transmissão .

O espectro de transmissão combinada de planetas b e c , obtido pelo telescópio Hubble , exclui uma atmosfera livre de nuvem dominada por hidrogénio para cada planeta, de modo que é improvável que abrigam um envelope gás estendida, a menos que seja fora nublado a altas altitudes . Outras estruturas atmosféricas, de uma atmosfera de vapor de água sem nuvens a uma atmosfera semelhante a Vênus, permanecem consistentes com o espectro sem características.

Outro estudo sugeriu a presença de exosferas de hidrogênio ao redor dos dois planetas internos com discos exosféricos estendendo-se até sete vezes o raio dos planetas.

Em um artigo de uma colaboração internacional usando dados de telescópios espaciais e terrestres, foi descoberto que os planetas c e e provavelmente têm interiores rochosos, e que b é o único planeta acima do limite da estufa descontrolada, com pressões de água vapor da ordem de 10 ¹ a 10 ⁴ bar.

As observações de futuros telescópios, como o James Webb Space Telescope ou European Extremely Large Telescope , serão capazes de avaliar o conteúdo de gases de efeito estufa da atmosfera, permitindo uma melhor estimativa das condições de superfície. Eles também podem ser capazes de detectar bioassinaturas como ozônio ou metano na atmosfera desses planetas, se houver vida lá. Em 2020, o sistema TRAPPIST-1 é considerado o alvo mais promissor para espectroscopia de transmissão usando o Telescópio Espacial James Webb .

Habitabilidade e possibilidade de vida

Impacto da atividade estelar na habitabilidade

As observações do Kepler no K2 revelaram vários sinais luminosos na estrela hospedeira. A energia do evento mais forte era comparável ao evento de Carrington , uma das chamas mais fortes vistas no sol. Como os planetas no sistema TRAPPIST-1 orbitam muito mais perto de sua estrela hospedeira do que a Terra, tais erupções podem causar tempestades magnéticas 10–10000 vezes mais fortes do que as tempestades geomagnéticas mais poderosas da Terra. Além dos danos diretos causados ​​pela radiação associada às erupções, eles também podem representar outras ameaças: a composição química das atmosferas planetárias é provavelmente alterada pelas erupções regularmente, e as atmosferas também podem sofrer erosão a longo prazo. Um campo magnético suficientemente forte dos exoplanetas poderia proteger sua atmosfera dos efeitos nocivos de tais erupções, mas um exoplaneta semelhante à Terra precisaria de um campo magnético da ordem de 10-1000 Gauss para ser protegido de tais erupções (como comparação, o campo magnético da Terra é ± 0,5 Gauss). Estudos em 2020 descobriram que a taxa de super-flare (definida como flare liberando pelo menos 10 ²⁶  J - duas vezes o evento de Carrington ) de TRAPPIST-1 é 4,2^+1,9
_−0,2ano ^-1 , que é insuficiente para esgotar permanentemente o ozônio na atmosfera de planetas de zonas habitáveis. Além disso, a emissão de raios ultravioleta do TRAPPIST-1 é insuficiente para compensar a falta de emissão de raios ultravioleta quiescentes e para alimentar a química pré-biótica .

Probabilidade de panspermia interplanetária

Hipoteticamente, se as condições do sistema planetário TRAPPIST-1 fossem capazes de sustentar vida, qualquer vida possível que tivesse se desenvolvido por meio da abiogênese em um dos planetas provavelmente se espalharia para outros planetas no sistema TRAPPIST-1 via panspermia , o transferência de vida de um planeta para outro. Devido à proximidade dos planetas na zona habitável com uma separação de pelo menos ~ 0,01 UA uns dos outros, a probabilidade de transferência de vida de um planeta para outro é bastante aumentada. Em comparação com a probabilidade de panspermia da Terra a Marte, acredita-se que a probabilidade de panspermia interplanetária no sistema TRAPPIST-1 seja cerca de 10.000 vezes maior.

Buscas de sinal de rádio

Em fevereiro de 2017, Seth Shostak , astrônomo sênior do SETI Institute , observou: "[O] SETI Institute usou seu Allen Telescope Array [em 2016] para observar os arredores do TRAPPIST-1, varrendo 10 bilhões de canais de rádio em busca de sinais. Nenhuma transmissão foi detectada. " Observações adicionais com o telescópio Green Bank mais sensível não mostraram evidências de transmissões.

Outras observações

Existência de planetas desconhecidos

Um estudo usando a câmera astrométrica CAPSCam concluiu que o sistema TRAPPIST-1 não tem planetas com massa de pelo menos 4,6  M _J com órbitas de um ano e nenhum planeta com massa de pelo menos 1,6  M _J com órbita de cinco anos. Os autores do estudo notaram, no entanto, que suas descobertas deixaram áreas do sistema TRAPPIST-1, mais notavelmente a zona em que os planetas teriam órbitas de período intermediário, não analisadas.

Possibilidade de luas

Stephen R. Kane , escrevendo no The Astrophysical Journal Letters , observa que os planetas TRAPPIST-1 provavelmente não terão luas grandes. A Lua da Terra tem um raio de 27% do raio da Terra, então sua área (e sua profundidade de trânsito) é 7,4% da Terra, o que provavelmente teria sido observado no estudo de trânsito, se presente. Luas menores de 200–300 km (120–190 mi) de raio provavelmente não teriam sido detectadas.

Em um nível teórico, Kane descobriu que as luas ao redor dos planetas internos do TRAPPIST-1 precisariam ser extraordinariamente densas para serem até teoricamente possíveis. Isso se baseia em uma comparação da esfera Hill , que marca o limite externo da órbita possível de uma lua, definindo a região do espaço em que a gravidade de um planeta é mais forte do que a força da maré de sua estrela, e o limite de Roche , que representa o A menor distância em que uma lua pode orbitar antes que as marés do planeta excedam sua própria gravidade e a separem. Essas restrições não excluem a presença de sistemas de anéis (onde as partículas são mantidas juntas por forças químicas em vez de forças gravitacionais). A derivação matemática é a seguinte:

${\ displaystyle R_ {H} = a_ {p} {\ sqrt [{3}] {\ frac {M_ {p}} {3M_ {s}}}}}$

${\ displaystyle R_ {H}}$é o raio da colina do planeta, calculado a partir do semieixo maior planetário , a massa do planeta e a massa da estrela . Observe que a massa da estrela TRAPPIST-1 é de aproximadamente 30.000  M _🜨 (consulte a tabela de dados acima); os demais números são fornecidos na tabela abaixo. ${\ displaystyle a_ {p}}$${\ displaystyle M_ {p}}$${\ displaystyle M_ {s}}$

${\ displaystyle R_ {R} \ approx 2.44R_ {p} {\ sqrt [{3}] {\ frac {\ rho _ {p}} {\ rho _ {m}}}}}$

${\ displaystyle R_ {R}}$é o limite Roche do planeta, calculado a partir do raio do planeta e da densidade do planeta . A tabela abaixo foi calculada usando uma aproximação da lua da Terra. ${\ displaystyle R_ {p}}$${\ displaystyle \ rho _ {p}}$${\ displaystyle \ rho _ {m} =. 606}$

Planeta	${\ displaystyle M_ {p}}$ (Massas terrestres)	${\ displaystyle R_ {p}}$ (Raios terrestres)	${\ displaystyle \ rho _ {p}}$ (Densidade da Terra)	${\ displaystyle a_ {p}}$ ( AU )	${\ displaystyle R_ {H}}$ (miliAU)	${\ displaystyle R_ {R}}$ (miliAU)	${\ displaystyle R_ {H} / R_ {R}}$
TRAPPIST-1b	1.374	1,116	0,987	0,0115	0,285	0,137	2.080
TRAPPIST-1c	1,308	1.097	0,991	0,0158	0,386	0,134	2.880
TRAPPIST-1d	0,388	0,788	0,792	0,0223	0,363	0,090	4.034
TRAPPIST-1e	0,692	0,920	0,889	0,0293	0,578	0,109	5,303
TRAPPIST-1f	1.039	1.045	0,911	0,0385	0,870	0,125	6,960
TRAPPIST-1g	1.321	1,129	0,917	0,0468	1,146	0,135	8,489
TRAPPIST-1h	0,326	0,775	0,755	0,0619	0,951	0,087	10,931

Kane observa que luas próximas à borda do raio de Hill podem estar sujeitas à remoção ressonante durante a migração planetária, levando a um fator de redução de Hill (remoção da lua) estimado aproximadamente em 1 ⁄ 3 para sistemas típicos e 1 ⁄ 4 para o sistema TRAPPIST-1 ; assim, luas não são esperadas para os planetas b e c ( sendo menos do que quatro). Além disso, as interações das marés com o planeta podem resultar em uma transferência de energia da rotação do planeta para a órbita da lua, fazendo com que a lua deixe a região estável ao longo do tempo. Por essas razões, acredita-se que mesmo os planetas externos TRAPPIST-1 provavelmente não terão luas. ${\ displaystyle R_ {H} / R_ {R}}$

Galeria

• 

  Conceito artístico do sistema planetário TRAPPIST-1.

• 

  O sistema TRAPPIST-1 comparado ao Sistema Solar ; as órbitas de seus sete planetas caberiam facilmente dentro da órbita de Mercúrio

Vídeos

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  Vídeo (01:32) - Representação artística de exoplanetas TRAPPIST-1 transitando por sua estrela hospedeira.

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  Vídeo (01:10) - Animação panorâmica dos planetas do sistema TRAPPIST-1.

Veja também

• HD 10180 , uma estrela com pelo menos sete planetas conhecidos
• Kepler-90 , uma estrela com oito planetas conhecidos
• KIC 8462852 , outra estrela com dados de trânsito notáveis
• LHS 1140 , outra estrela com sistema planetário adequado para estudos atmosféricos
• SETI ativo , a tentativa de transmitir mensagens para vida extraterrestre inteligente
• Habitabilidade de sistemas de anãs vermelhas
• Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis
• Nikole Lewis

Notas

Referências

Leitura adicional

• Levenson, Thomas (2 de maio de 2016). "Astrônomos encontraram planetas na zona habitável de uma estrela próxima" . O Atlântico . Retirado em 31 de julho de 2016 .

links externos

• TRAPPIST.one , o site oficial da equipe de descoberta
• "Spitzer da NASA revela o maior lote de planetas de zona habitável do tamanho da Terra ao redor de uma única estrela" no YouTube pela NASA
• "NASA & TRAPPIST-1: Um tesouro de planetas encontrado" no YouTube pelo Laboratório de propulsão a jato da NASA
• ESOcast 83: "Ultracool Dwarf with Planets" do European Southern Observatory
• Visualização interativa do Sistema TRAPPIST-1

Coordenadas : 23 ^h 06 ^m 29,383 ^s , −05 ° 02 ′ 28,59 ″