Kids

eso1706ru — Научный релиз

Ультрахолодный карлик и семь его планет

Землеподобные миры с умеренным климатом в необыкновенно многочисленной планетной системе

22 февраля 2017 г.

22 февраля 2017 г.
Астрономы обнаружили всего в 40 световых годах от нас систему семи планет, сравнимых по размерам с Землей. Все эти планеты были зарегистрированы наземными и космическими телескопами, в том числе Очень Большим Телескопом ESO, во время их прохождения между наблюдателем и материнской звездой, ультрахолодным карликом TRAPPIST-1. Как утверждает статья, публикуемая сегодня в журнале Nature, три из этих планет лежат в «зоне обитания». Их поверхности могут быть покрыты водными океанами, что увеличивает шансы найти там жизнь. Из всех известных на сегодня планетных систем TRAPPIST-1 имеет самое большое количество землеподобных планет и планет, на поверхности которых может существовать жидкая вода.

В результате наблюдений на телескопе TRAPPIST–South в обсерватории ESO Ла Силья, на Очень Большом Телескопе VLT на Паранале, на Космическом телескопе Спитцера NASA и еще на нескольких телескопах в разных местах земного шара [1] астрономы подтвердили существование по крайней мере семи небольших планет у холодной красной карликовой звезды TRAPPIST-1 [2]. Все эти планеты, обозначенные в порядке увеличения их расстояния от материнской звезды TRAPPIST-1b, c, d, e, f, g и h, сравнимы по размерам с Землей [3].

Кратковременные уменьшения блеска звезды, вызванные тем, что каждая из семи планет проходит между звездой и земным наблюдателем — такие явления называются транзитами или прохождениями — позволили астрономам вычислить размеры, состав и орбиты планет [4]. Оказалось, что по крайней мере шесть более близких к звезде планет сравнимы с Землей и по размерам, и по температуре.

Ведущий автор работы Михаэль Гийон (Michaël Gillon) из Института STAR при Льежском университете в Бельгии в восторге от находки: “Это потрясающая планетная система — не только потому, что мы нашли так много планет, но и потому, что все они удивительно похожи по размерам на Землю!”

TRAPPIST-1 – очень маленькая звезда, масса ее составляет всего 8% солнечной. Она лишь немного больше Юпитера и очень слабая, хоть и расположена не слишком далеко от нас в созвездии Водолея. Астрономы и раньше предполагали, что вокруг таких карликовых звезд на близких к их поверхности орбитах может обнаружиться много землеподобных планет, подходящих по своим параметрам для поисков внеземной жизни. TRAPPIST-1 стала первой обнаруженной системой такого рода.

Соавтор работы Амори Трио (Amaury Triaud) развивает эту мысль: “Такие карлики, как TRAPPIST-1, излучают гораздо меньше энергии, чем Солнце. И поэтому, чтобы на поверхности их планет могла существовать вода, эти планеты должны располагаться гораздо ближе к своей звезде, чем планеты Солнечной системы к Солнцу. Нам очень повезло – именно такую компактную конфигурацию планетной системы мы и видим у TRAPPIST-1!”

Исследователи выяснили, что все планеты в открытой ими системе близки по размеру к Земле и Венере, или даже чуть меньше. Измерения их плотности показали, что по крайней мере шесть – те, что ближе к звезде – вероятно, каменные по своему составу.

Размеры орбит открытых планет ненамного больше, чем у «галилеевых лун» Юпитера, и гораздо меньше, чем орбита Меркурия в Солнечной системе. Однако, из-за малых размеров самой звезды TRAPPIST-1 и ее низкой температуры приток энергии к поверхности ее планет примерно такой же, как у внутренних планет Солнечной системы; планеты TRAPPIST-1c, d и f получают примерно столько же энергии, как Венера, Земля и Марс, соответственно.

Теоретически на поверхности всех семи открытых планет может существовать жидкая вода, хотя из-за различия в радиусах их орбит для некоторых из них это более вероятно, чем для остальных. Моделирование климатических условий показывает, что самые близкие к материнской звезде планеты TRAPPIST-1b, c и d, вероятно, слишком горячи для воды, хотя там могут найтись небольшие участки поверхности, где она есть. Оценка радиуса орбиты самой внешней планеты в системе, TRAPPIST-1h, еще не подтверждена, но скорее всего для жидкой воды на ней слишком холодно — если только не представить себе какие-то альтернативные процессы ее разогрева [5]. Однако, TRAPPIST-1e, f, и g являются настоящим подарком для охотников за планетами: их орбиты лежат внутри зоны обитания и на них вполне могут существовать океаны [6].

Открытие сделало систему TRAPPIST-1 очень перспективной целью для будущих исследований. Поиски атмосфер у новых планет уже ведутся на Космическом телескопе Хаббла NASA/ESA. Член группы Эммануэль Жеэн (Emmanuël Jehin) предвкушает будущие возможности: “С телескопами следующего поколения, такими, как Европейский Чрезвычайно Большой Телескоп ESO и Космический телескоп Джеймса Уэбба NASA/ESA/CSA, мы скоро сможем заняться прямыми поисками воды и, возможно, даже доказательств существования жизни на этих планетах.”

Примечания

[1] Кроме находящегося на околоземной орбите Космического телескопа Спитцера NASA, был задействован целый ряд наземных инструментов: телескоп TRAPPIST–South в обсерватории ESO Ла Силья в Чили, приемник HAWK-I на Очень Большом Телескопе ESO в Чили, телескоп TRAPPIST–North в Марокко, 3.8-метровый телескоп UKIRT на Гавайях, 2-метровый телескоп «Ливерпуль» (Liverpool) и 4-метровый телескоп Вильяма Гершеля на Ла Пальма (Канарские острова), 1-метровый телескоп SAAO в Южной Африке.

[2] TRAPPIST–South (the TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope–South) – бельгийский 0.6-м робот-телескоп, управляемый из Льежского университета и установленный в обсерватории ESO Ла Силья в Чили. Большая часть его времени отдана мониторингу светового потока от примерно 60 ближайших ультрахолодных карликовых звезд и коричневых карликов (“звезд” недостаточно массивных для запуска в их недрах устойчивого ядерного горения) с целью поиска планетных транзитов. TRAPPIST–South, как и его «близнец» TRAPPIST–North, являются первыми элементами наблюдательной системы SPECULOOS, которая сейчас устанавливается в обсерватории ESO на Паранале.

[3] В начале 2016 г. группа астрономов, также руководимая Михаэлем Гийо, объявила об открытии трех планет у TRAPPIST-1. Группа перешла к более интенсивным наблюдениям этой системы после того, как с приемником HAWK-I на телескопе VLT было зарегистрировано явление тройного транзита, ясного свидетельства существования в системе еще по крайней мере одной неизвестной планеты. Эта историческая кривая блеска впервые продемонстрировала одновременное затмение диска звезды тремя землеподобными планетами, две из которых находятся в «зоне обитания»!

[4] Это один из основных методов, используемых астрономами для поиска экзопланет. Поток света от звезды регистрируется в течение длительного времени и исследуется на предмет обнаружения периодических ослаблений блеска вследствие того, что планета в своем орбитальном движении вокруг звезды загораживает часть диска звезды от земного наблюдателя. Это явление называется в астрономии транзитом или прохождением планеты по диску звезды. Итак, если в блеске звезды обнаруживаются небольшие периодические ослабления, это означает, что у этой звезды есть планета.

[5] Такие процессы могут быть связаны с приливным нагреванием: периодические деформации планеты гравитационным притяжением звезды ведут к возникновению внутренних сил трения и выделению тепла. Этим, например, объясняются активные вулканические явления на спутнике Юпитера Ио. Если на планете TRAPPIST-1h к тому же сохранилась первичная водородная атмосфера, скорость потери планетой тепла может быть очень низкой.

[6] Новооткрытая система также является самой большой известной цепью экзопланет, орбиты которых находятся вблизи резонанса друг к другу. Астрономы тщательно измерили для каждой из планет время полного оборота ее вокруг материнской звезды TRAPPIST-1 — период обращения — а затем вычислили отношение периода каждой из планет к периоду следующей за ней в порядке увеличения радиуса орбиты. Для шести внутренних планет системы TRAPPIST-1 эти отношения оказались очень близки к простым отношениям, таким, как 5:3 или 3:2. Это означает, что планеты, скорее всего, образовались совместно на больших расстояниях от звезды, а затем переместились ближе к ней на свои нынешние орбиты. Если это так, для них должны быть характерны низкие плотности и обилие летучих веществ, то есть ледяная поверхность и/или наличие атмосферы.

Узнать больше

Результаты исследования представлены в статье “Seven temperate terrestrial planets around the nearby ultracool dwarf star TRAPPIST-1”, M. Gillon и др., которая публикуется в журнале Nature.

Состав исследовательской группы: M. Gillon (Université de Liège, Liège, Belgium), A. H. M. J. Triaud (Institute of Astronomy, Cambridge, UK), B.-O. Demory (University of Bern, Bern, Switzerland; Cavendish Laboratory, Cambridge, UK), E. Jehin (Université de Liège, Liège, Belgium), E. Agol (University of Washington, Seattle, USA; NASA Astrobiology Institute's Virtual Planetary Laboratory, Seattle, USA), K. M. Deck (California Institute of Technology, Pasadena, CA, USA), S. M. Lederer (NASA Johnson Space Center, Houston, USA), J. de Wit (Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA), A. Burdanov (Université de Liège, Liège, Belgium), J. G. Ingalls (California Institute of Technology, Pasadena, California, USA), E. Bolmont (University of Namur, Namur, Belgium; Laboratoire AIM Paris-Saclay, CEA/DRF - CNRS - Univ. Paris Diderot - IRFU/SAp, Centre de Saclay, France), J. Leconte (Univ. Bordeaux, Pessac, France), S. N. Raymond (Univ. Bordeaux, Pessac, France), F. Selsis (Univ. Bordeaux, Pessac, France), M. Turbet (Sorbonne Universités, Paris, France), K. Barkaoui (Oukaimeden Observatory, Marrakesh, Morocco), A. Burgasser (University of California, San Diego, California, USA), M. R. Burleigh (University of Leicester, Leicester, UK), S. J. Carey (California Institute of Technology, Pasadena, CA, USA), C. M. Copperwheat (Liverpool John Moores University, Liverpool, UK), L. Delrez (Université de Liège, Liège, Belgium; Cavendish Laboratory, Cambridge, UK), C. S. Fernandes (Université de Liège, Liège, Belgium), D. L. Holdsworth (University of Central Lancashire, Preston, UK), E. J. Kotze (South African Astronomical Observatory, Cape Town, South Africa), A. Chaushev (University of Leicester, UK), V. Van Grootel (Université de Liège, Liège, Belgium), Y. Almleaky (King Abdulaziz University, Jeddah, Saudi Arabia; King Abdullah Centre for Crescent Observations и Astronomy, Makkah Clock, Saudi Arabia), Z. Benkhaldoun (Oukaimeden Observatory, Marrakesh, Morocco), P. Magain (Université de Liège, Liège, Belgium), и D. Queloz (Cavendish Laboratory, Cambridge, UK; Astronomy Department, Geneva University, Switzerland).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы и самая продуктивная в мире астрономическая обсерватория. В ее работе участвуют 16 стран: Австрия, Бельгия, Бразилия, Великобритания, Германия, Дания, Испания, Италия, Нидерланды, Польша, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция, а также Чили, предоставившая свою территорию для размещения обсерваторий ESO. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономических исследований. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Параналь и Чахнантор. В обсерватории Параналь, самой передовой в мире астрономической обсерватории для наблюдений в видимой области спектра, установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT) и два широкоугольных телескопа с большим полем зрения: крупнейший в мире телескоп для выполнения обзоров неба в инфракрасных лучах VISTA и Обзорный Телескоп VLT (VLT Survey Telescope) -- крупнейший инструмент, предназначенный для обзоров неба в видимом свете. ESO является европейским партнером крупнейшего астрономического проекта современности – системы радиотелескопов миллиметрового и субмиллиметрового диапазона ALMA. На Серро Армазонес, недалеко от Параналя, ESO ведет строительство E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) – 39-метрового Европейского Чрезвычайно Большого Телескопа для оптического и ближнего ИК диапазонов, который станет «величайшим оком человечества, устремленным в небо».

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Россия
Телефон: 89112122130
Сотовый: 89112122130
Email: kirill.maslennikov1@gmail.com

Michaël Gillon
University of Liege
Liege, Belgium
Телефон: +32 43 669 743
Сотовый: +32 473 346 402
Email: michael.gillon@ulg.ac.be

Amaury Triaud
Kavli Exoplanet Fellow, University of Cambridge
Cambridge, United Kingdom
Телефон: +44 1223 766 690
Email: aht34@cam.ac.uk

Emmanuël Jehin
University of Liège
Liège, Belgium
Телефон: +32 495237298
Email: ejehin@ulg.ac.be

Brice-Olivier Demory
University of Bern
Bern, Switzerland
Телефон: +41 31 631 51 57
Сотовый: +44 78 66 476 486
Email: brice.demory@csh.unibe.ch

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Сотовый: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso1706.

О релизе

Релиз №:eso1706ru
Название:2MASS J23062928-0502285, TRAPPIST-1
Тип:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:Spitzer Space Telescope,TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope–South,Very Large Telescope
Science data:2017Natur.542..456G

Изображения

Взгляд художника на планетную систему TRAPPIST-1
Взгляд художника на планетную систему TRAPPIST-1
Сравнение системы TRAPPIST-1 с внутренней Солнечной системой и с «галилеевыми лунами» Юпитера
Сравнение системы TRAPPIST-1 с внутренней Солнечной системой и с «галилеевыми лунами» Юпитера
Сравнение системы TRAPPIST-1 с внутренней Солнечной системой и с «галилеевыми лунами» Юпитера
Сравнение системы TRAPPIST-1 с внутренней Солнечной системой и с «галилеевыми лунами» Юпитера
Сравнение размеров планет системы TRAPPIST-1 и тел Солнечной системы
Сравнение размеров планет системы TRAPPIST-1 и тел Солнечной системы
Кривая блеска звезды TRAPPIST-1 с падениями яркости, вызванными транзитами планет
Кривая блеска звезды TRAPPIST-1 с падениями яркости, вызванными транзитами планет
Орбиты семи планет системы TRAPPIST-1
Орбиты семи планет системы TRAPPIST-1
Кривая блеска TRAPPIST-1, полученная на VLT во время тройного транзита 11 декабря 2015 г.
Кривая блеска TRAPPIST-1, полученная на VLT во время тройного транзита 11 декабря 2015 г.
Кривые блеска транзитов семи планет системы TRAPPIST-1
Кривые блеска транзитов семи планет системы TRAPPIST-1
Comparison of the TRAPPIST-1 system and the inner Solar System
Comparison of the TRAPPIST-1 system and the inner Solar System
только на английском
Ультра-холодная карликовая звезда TRAPPIST-1 в созвездии Водолея
Ультра-холодная карликовая звезда TRAPPIST-1 в созвездии Водолея
Сравнение Солнца с ультрахолодным карликом TRAPPIST-1
Сравнение Солнца с ультрахолодным карликом TRAPPIST-1
Взгляд художника: вид с планеты системы TRAPPIST-1
Взгляд художника: вид с планеты системы TRAPPIST-1
Планеты системы TRAPPIST-1 и каменные планеты Солнечной системы (художественная иллюстрация)
Планеты системы TRAPPIST-1 и каменные планеты Солнечной системы (художественная иллюстрация)
Планетная система TRAPPIST-1: художественная диаграмма
Планетная система TRAPPIST-1: художественная диаграмма
Сравнение размеров планет системы TRAPPIST-1
Сравнение размеров планет системы TRAPPIST-1
Семь планет, вращающихся вокруг ультрахолодной карликовой звезды TRAPPIST-1
Семь планет, вращающихся вокруг ультрахолодной карликовой звезды TRAPPIST-1
Взгляд художника: вид с удаленной от материнской звезды планеты системы TRAPPIST-1
Взгляд художника: вид с удаленной от материнской звезды планеты системы TRAPPIST-1
Взгляд художника: вид с одной из промежуточных планет системы TRAPPIST-1
Взгляд художника: вид с одной из промежуточных планет системы TRAPPIST-1

Видео

ESOcast 96: Ультрахолодный карлик и семь его планет
ESOcast 96: Ультрахолодный карлик и семь его планет
ESOcast 97-лайт: система семи землеподобных планет у близкой звезды (4K UHD)
ESOcast 97-лайт: система семи землеподобных планет у близкой звезды (4K UHD)
Анимация обращения планет вокруг звезды TRAPPIST-1
Анимация обращения планет вокруг звезды TRAPPIST-1
Взгляд сквозь планетную систему звезды TRAPPIST-1
Взгляд сквозь планетную систему звезды TRAPPIST-1
Путешествие к системе семи планет звезды TRAPPIST-1
Путешествие к системе семи планет звезды TRAPPIST-1
Путешествие с Земли к звезде TRAPPIST-1
Путешествие с Земли к звезде TRAPPIST-1
Анимация орбитального движения планет вокруг звезды TRAPPIST-1
Анимация орбитального движения планет вокруг звезды TRAPPIST-1
Вид с планеты TRAPPIST-1f
Вид с планеты TRAPPIST-1f
Вид с поверхности планеты TRAPPIST-1b
Вид с поверхности планеты TRAPPIST-1b
Полнокупольное видео: система TRAPPIST-1
Полнокупольное видео: система TRAPPIST-1
Virtual reality view of the TRAPPIST-1 planetary system
Virtual reality view of the TRAPPIST-1 planetary system
только на английском
TRAPPIST-1 planetary system seen from above (fullldome)
TRAPPIST-1 planetary system seen from above (fullldome)
только на английском

Также смотрите наши