TRAPPIST-1d - TRAPPIST-1d
 Impressão artística do TRAPPIST-1d (fevereiro de 2018).
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| Descoberta | |
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| Data de descoberta | 2 de maio de 2016 |
| Transito | |
| Características orbitais | |
| Apastron | 0,022467 +0,0000206 −0,000021 AU |
| Periastro | 0,022094 +0,0000206 −0,000021 AU |
| 0,02228038 ± 4,4e-7 AU | |
| Excentricidade | 0,00837 ± 0,00093 |
| 4,049959 ± 0,000078 d | |
| Inclinação | 89,89 +0,08 −0,15 |
| Estrela | TRAPPIST-1 |
| Características físicas | |
Raio médio |
0,784 +0,023 −0,023 R ⊕ |
| Massa | 0,297 +0,035 −0,039 M ⊕ |
Densidade média
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3,39 +0,34 −0,37 g cm -3 |
| 0,483 +0,048 −0,052 g |
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| Temperatura | T eq : 282,1 ± 4,0 K (8,95 ± 4,00 ° C; 48,11 ± 7,20 ° F) |
TRAPPIST-1d , também designado como 2MASS J23062928-0502285 d , é um pequeno exoplaneta (cerca de 30% da massa da terra), que orbita na borda interna da zona habitável da estrela anã ultracool TRAPPIST-1 de aproximadamente 40 luz- anos (12,1 parsecs , ou quase 3,7336 × 10 14 km ) de distância da Terra na constelação de Aquário . O exoplaneta foi encontrado usando o método de trânsito , no qual o efeito de escurecimento que um planeta causa ao cruzar na frente de sua estrela é medido. Os primeiros sinais do planeta foram anunciados em 2016, mas foi somente nos anos seguintes que mais informações sobre a provável natureza do planeta foram obtidas. TRAPPIST-1d é o planeta menos massivo do sistema e é provável que tenha uma atmosfera compacta pobre em hidrogênio semelhante a Vênus, Terra ou Marte. Ele recebe apenas 4,3% mais luz solar do que a Terra, colocando-o na borda interna da zona habitável. Tem cerca de <5% de sua massa como uma camada volátil, que pode consistir na atmosfera, oceanos e / ou camadas de gelo. Estudos recentes da Universidade de Washington concluíram que o TRAPPIST-1d pode ser um exoplaneta semelhante a Vênus com uma atmosfera inabitável. O planeta é um candidato a planeta do globo ocular .
Características físicas
Raio, massa e temperatura
TRAPPIST-1d foi detectado com o método de trânsito, permitindo aos cientistas determinar com precisão seu raio. O planeta tem cerca de 0,784 R ⊕ com uma pequena margem de erro de cerca de 147 km. Variações de tempo de trânsito e simulações de computador complexas ajudaram a determinar com precisão a massa do planeta, o que permitiu aos cientistas calcular sua densidade, gravidade superficial e composição. TRAPPIST-1d tem apenas 0,297 M ⊕ , o que o torna um dos exoplanetas menos massivos já encontrados. Tem 61,6% da densidade da Terra (3,39 g / cm 3 ) e pouco menos da metade da gravidade. Tanto sua massa, densidade e gravidade superficial são as mais baixas em todo o sistema TRAPPIST-1. Além disso, a densidade de TRAPPIST-1d indica uma composição principalmente rochosa, com cerca de ≤5% de sua massa na forma de uma camada volátil. A camada volátil de TRAPPIST-1d pode consistir em camadas de atmosfera, oceano e / ou gelo. TRAPPIST-1d tem uma temperatura de equilíbrio de 282,1 K (9,0 ° C; 48,1 ° F), assumindo um albedo igual a 0. Para um albedo semelhante à Terra de 0,3, a temperatura de equilíbrio do planeta é de cerca de 258 K (−15 ° C; 5 ° F), muito semelhante ao da Terra a 255 K (−18 ° C; −1 ° F).
Órbita
TRAPPIST-1d é um planeta em órbita próxima, com uma órbita completa levando apenas 4,05 dias (cerca de 97 horas) para ser concluída. Ele orbita a uma distância de apenas 0,02228 UA da estrela hospedeira, ou cerca de 2,2% da distância entre a Terra e o Sol . Para efeito de comparação, Mercúrio , o planeta mais interno do nosso Sistema Solar, leva 88 dias para orbitar a uma distância de cerca de 0,38 UA. O tamanho do TRAPPIST-1 e a órbita próxima do TRAPPIST-1d em torno dele significa que a estrela vista do planeta parece 5,5 vezes maior que o Sol da Terra. Enquanto um planeta à distância do TRAPPIST-1d de nosso Sol seria um mundo queimado, a baixa luminosidade do TRAPPIST-1 significa que o planeta recebe apenas 1,043 vezes a luz solar que a Terra recebe, colocando-o dentro da parte interna da zona habitável conservadora.
Estrela hospedeira
O planeta orbita uma estrela anã ultracool ( tipo M ) chamada TRAPPIST-1 . A estrela tem uma massa de 0,089 M ☉ (perto da fronteira entre anãs marrons e estrelas que fundem hidrogênio ) e um raio de 0,121 R ☉ . Tem uma temperatura de 2.516 K (2.243 ° C; 4.069 ° F) e tem entre 3 e 8 bilhões de anos. Em comparação, o Sol tem 4,6 bilhões de anos e uma temperatura de 5778 K (5504,85 ° C, 9940,73 ° F). A estrela é rica em metais, com uma metalicidade ([Fe / H]) de 0,04, ou 109% da quantidade solar. Isso é particularmente estranho, já que estrelas de baixa massa próximas à fronteira entre anãs marrons e estrelas que fundem hidrogênio devem ter consideravelmente menos metais do que o sol. Sua luminosidade ( L ☉ ) é 0,05% da do Sol.
Estrelas como TRAPPIST-1 têm a capacidade de viver até 4-5 trilhões de anos, 400-500 vezes mais do que o Sol viverá (o Sol tem apenas cerca de 8 bilhões de anos de vida restantes, um pouco mais da metade de sua vida). Devido a essa capacidade de viver por longos períodos de tempo, é provável que TRAPPIST-1 seja uma das últimas estrelas remanescentes quando o Universo for muito mais antigo do que é agora, quando o gás necessário para formar novas estrelas será exaurido , e os restantes começam a morrer.
A magnitude aparente da estrela , ou quão brilhante ela parece da perspectiva da Terra, é 18,8. Portanto, é muito escuro para ser visto a olho nu (o limite para isso é 5,5).
A estrela não é apenas muito pequena e distante, mas também emite comparativamente pouca luz visível, brilhando principalmente no infravermelho invisível. Mesmo estando próximo do TRAPPIST-1d, cerca de 50 vezes mais próximo do Sol do que a Terra, o planeta recebe menos de 1% da luz visível que a Terra vê de nosso sol. Isso provavelmente faria com que os dias no TRAPPIST-1d nunca fossem mais brilhantes do que o crepúsculo na Terra. No entanto, isso ainda significa que o TRAPPIST-1 poderia facilmente brilhar pelo menos 3.000 vezes mais brilhante no céu do TRAPPIST-1d do que a lua cheia no céu noturno da Terra.
Habitabilidade
Os modelos e, portanto, os cientistas, dividem-se sobre se suas soluções convergentes dos dados para TRAPPIST-1d indicam habitabilidade semelhante à da Terra ou um grave efeito estufa .
Em alguns aspectos, este exoplaneta é um dos mais parecidos com a Terra já encontrados. Muito menor do que a Terra, o que pode prejudicar sua magnetosfera, superficialmente recebe apenas mais do que a radiação do nosso planeta. Não tem uma atmosfera baseada em hidrogênio ou hélio, o que torna os planetas maiores inabitáveis. O planeta também pode ter água líquida e atmosférica, muitas vezes mais do que a Terra. Provavelmente bloqueado pelas marés, uma atmosfera densa pode ser o suficiente para transferir calor para o lado escuro, muito mais frio.
A maioria dos modelos da Universidade de Washington para TRAPPIST-1d convergem fortemente em um planeta semelhante a Vênus com uma atmosfera inabitável. Está na parte interna da zona habitável esperada de sua estrela-mãe (onde, com uma mudança bastante estreita da magnetosfera da Terra, história de bombardeio, história de estrela / planetária e gases, água líquida estaria na superfície). A modelagem tridimensional avançada converge em um efeito estufa descontrolado ; algumas soluções têm um pouco de água sobrevivendo além da fase quente inicial da história do planeta.
TRAPPIST-1d pode resistir a este aquecimento, especialmente se tiver um albedo semelhante ao da Terra ≥0,3, de acordo com outras análises. Os mesmos pesquisadores apontam que essa proximidade com a estrela hospedeira tende a aumentar a atividade geotérmica e aquecer de forma maré o fundo de qualquer mar.
Descoberta
Uma equipe de astrônomos chefiados por Michaël Gillon do Institut d'Astrophysique et Géophysique da Universidade de Liège, na Bélgica, usou o telescópio TRAPPIST (Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope) no Observatório La Silla no deserto de Atacama , Chile , para observar o TRAPPIST -1 e procure planetas em órbita. Ao utilizar fotometria de trânsito , eles descobriram três planetas do tamanho da Terra orbitando a estrela anã; as duas mais internas são fixadas de forma maré à sua estrela hospedeira, enquanto a mais externa parece estar dentro da zona habitável do sistema ou fora dela. A equipe fez suas observações de setembro a dezembro de 2015 e publicou suas descobertas na edição de maio de 2016 da revista Nature .
A reivindicação original e o tamanho presumido do planeta foram revisados quando o sistema completo de sete planetas foi revelado em 2017:
- "Já sabíamos que TRAPPIST-1, uma pequena estrela tênue a cerca de 40 anos-luz de distância, era especial. Em maio de 2016, uma equipe liderada por Michaël Gillon na Universidade de Liege da Bélgica anunciou que ela estava orbitada de perto por três planetas que provavelmente são rochosos : TRAPPIST-1b, c e d ...
- “Enquanto a equipe continuava observando sombra após sombra cruzar a estrela, três planetas não pareciam mais suficientes para explicar o padrão.“ Em algum ponto, não conseguíamos entender todos esses trânsitos ”, diz Gillon.
- “Agora, depois de usar o telescópio Spitzer baseado no espaço para observar o sistema por quase três semanas seguidas, Gillon e sua equipe resolveram o problema: TRAPPIST-1 tem mais quatro planetas.
- "Os planetas mais próximos da estrela, TRAPPIST-1b ec, não mudaram. Mas há um novo terceiro planeta, que assumiu o apelido de d, e o que antes parecia d acabou por ser vislumbres de e, f e g. Há um planeta h, também, se afastando cada vez mais e sendo localizado apenas uma vez. "
