Планетная система TRAPPIST-1¶

Планетная система TRAPPIST-1 — это система из семи экзопланет, обращающихся вокруг ультрахолодного красного карлика TRAPPIST-1, расположенного в созвездии Водолея на расстоянии около 40,7 световых лет (12,5 парсек) от Солнца. Система примечательна тем, что все семь планет сопоставимы по размеру с Землёй, а три из них находятся в зоне обитаемости своей звезды, что делает её одной из важнейших целей для поиска внеземной жизни.

¶Звезда TRAPPIST-1

Центральное светило системы — TRAPPIST-1 (также известная как 2MASS J23062928-0502285) — является ультрахолодным красным карликом спектрального класса M8V. Её масса составляет примерно 0,089 массы Солнца, а радиус — около 0,114 солнечного. Температура поверхности звезды оценивается в 2511 К, что значительно холоднее Солнца (5778 К). Светимость TRAPPIST-1 составляет лишь 0,0005 солнечной, поэтому её абсолютная звёздная величина крайне мала. Возраст системы оценивается в 7,6 миллиарда лет, что делает её старше Солнечной системы.

¶Открытие и история исследования

Первые три планеты системы были обнаружены в 2016 году группой астрономов под руководством Микаэля Жийона из Льежского университета (Бельгия) с помощью транзитного метода на телескопе TRAPPIST (Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope), расположенном в обсерватории Ла Силья в Чили. В 2017 году с использованием данных космического телескопа «Спитцер» и наземных телескопов было подтверждено существование семи планет, а также уточнены их параметры. Впоследствии наблюдения проводились с помощью космических телескопов «Хаббл», «Кеплер» (в рамках миссии K2) и «Джеймс Уэбб».

¶Характеристики планет

Все семь планет системы, обозначаемых буквами от b до h, являются каменистыми и по размерам близки к Земле. Их орбиты очень компактны: все они расположены ближе к своей звезде, чем Меркурий к Солнцу. Периоды обращения планет составляют от 1,51 до 18,77 земных суток.

¶Зона обитаемости

Зона обитаемости ультрахолодных карликов расположена очень близко к звезде. Для TRAPPIST-1 она простирается примерно от 0,02 до 0,04 астрономических единиц. Планеты d, e и f находятся внутри этой зоны, при этом планета e считается наиболее перспективным кандидатом на наличие жидкой воды на поверхности, так как её равновесная температура (251 К) наиболее близка к земной.

¶Атмосферы и потенциальная обитаемость

Наблюдения с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» в 2023–2024 годах показали, что внутренние планеты b и c, вероятно, лишены плотных водородных атмосфер и могут иметь либо тонкую атмосферу, либо вовсе её не иметь. Для планет e, f и g данные пока ограничены. Из-за близости к звезде и приливного захвата планеты, вероятно, обращены к ней одной стороной, что создаёт значительные перепады температур между дневным и ночным полушариями. Однако наличие плотной атмосферы могло бы обеспечить перенос тепла.

¶Значение для астрономии

Система TRAPPIST-1 является уникальной лабораторией для изучения экзопланет земного типа. Благодаря компактному расположению и яркости звезды для инфракрасных наблюдений, планеты системы доступны для спектроскопического анализа атмосфер. Исследование системы способствует пониманию процессов формирования планетных систем у красных карликов, а также оценки распространённости потенциально обитаемых миров в галактике. Система считается одной из приоритетных целей для будущих космических миссий, включая проекты по прямому наблюдению экзопланет.

¶Источники

• Gillon M., et al. «Seven temperate terrestrial planets around the nearby ultracool dwarf star TRAPPIST-1» (Nature, 2017)
• Agol E., et al. «Refining the Transit-timing and Photometric Analysis of TRAPPIST-1: Masses, Radii, Densities, Dynamics, and Ephemerides» (The Planetary Science Journal, 2021)
• Lim O., et al. «Atmospheric reconnaissance of TRAPPIST-1 b with JWST/NIRISS» (Nature, 2023)
• Данные NASA Exoplanet Archive