Exoplaneten-Tour: Treffen Sie die 7 erdgroßen Planeten von TRAPPIST-1

TRAPPIST-1: Ein System voller Möglichkeiten

NASA/JPL-Caltech

Astronomen haben das erste bekannte Hostsystem entdeckt sieben erdgroße Planeten um einen Stern , und es liegt nur 39 Lichtjahre von unserem eigenen Sonnensystem entfernt.

Mithilfe von Daten des TRAPPIST-Teleskops in Chile und anderer bodengestützter Teleskope sowie des Spitzer-Weltraumteleskops der NASA identifizierten die Forscher die Größen, Umlaufbahnen und Massen der meisten Planeten – was darauf hindeutet, dass sie alle felsig sein könnten, wie die Erde, und dass sich drei von ihnen in der bewohnbaren Zone befinden, wo flüssiges Wasser verweilen und das Leben, wie wir es kennen, Fuß fassen könnte.

Kommen Sie mit auf eine Tour durch das bemerkenswerte TRAPPIST-1-System. [ Bilder: Die 7 erdgroßen Welten von TRAPPIST-1 ]

ERSTER HALT: Der Stern

TRAPPIST-1

DAS

TRAPPIST-1 ist ein dunkler, cooler Stern, nur ein bisschen größer als Jupiter. Er ist etwa 8 Prozent so massiv wie die Sonne und leuchtet nur 0,05 Prozent so hell wie der Erdstern. Die Planetenforscher haben dicht zusammengedrängt gesehen, in sehr engen Umlaufbahnen, die alle näher sind als Merkur um die Sonne.

Das meiste Licht, das TRAPPIST-1 freisetzt, liegt in infraroten Wellenlängen vor, die für das menschliche Auge unsichtbar sind, weshalb das Spitzer-Teleskop, das im Infraroten misst, das ideale Werkzeug war, um mehr Details über seine umkreisenden Planeten herauszufinden. Ultracoole Zwerge wie TRAPPIST-1 sind aufgrund ihrer Kühle extrem langlebig; Es könnte möglicherweise noch weitere 5 Billionen Jahre brennen, lange nachdem der Sonne der Brennstoff ausgegangen ist. (Die Sonne hat ungefähr die Hälfte ihrer Projektlebensdauer von 10 Milliarden Jahren hinter sich.)

Zwergsterne machen etwa 75 Prozent der stellaren Population der Milchstraße aus. Planeten in ihren bewohnbaren Zonen scheinen zu nahe zu sein und in Gefahr zu sein Strahlenexplosionen von diesen Sternen - aber Modelle deuten darauf hin, dass einige Planeten den strafenden Bedingungen standhalten könnten, um Lebensbedingungen zu haben, wenn ihre Atmosphären und Magnetfelder stark genug sind. Da Zwergsternsysteme so langlebig sind, könnten sie auch viel Zeit für die Entwicklung von Leben bieten.

NÄCHSTE STATION: Der innerste Planet

TRAPPIST-1b

NASA

Der innerste der sieben Planeten, TRAPPIST-1b, peitscht nach den neuesten Messungen alle 1,51 Tage einmal um den Stern (was dem 'Jahr' des Planeten entspricht). Es umkreist nur 0,011 Astronomische Einheiten (AE) vom Stern entfernt, was 1,02 Millionen Meilen oder 1,64 Millionen Kilometern entspricht – 4,27-fache der durchschnittlichen Entfernung von der Erde zum Mond. (1 AE ist die durchschnittliche Entfernung von der Erde zur Sonne – etwa 93 Millionen Meilen oder 150 Millionen km.)

TRAPPIST-1b hat nach vorläufigen Berechnungen etwa das 1,09-fache des Erdradius und das 0,85-fache seiner Masse – Messungen, die darauf hindeuten, dass es wahrscheinlich felsig ist. Wegen seiner Nähe sind 1b (und seine Schwesterplaneten) wahrscheinlich mit ihrem Stern verbunden, wie der Mond ist zur Erde, was bedeutet, dass sie immer mit derselben Seite umkreisen. Trotz der Kühle des Sterns ist 1b nahe genug daran, dass jedes Wasser auf der Welt wahrscheinlich kochen oder als Dampf sublimieren würde.

NÄCHSTE STATION: Eine andere warme Welt

TRAPPIST-1c

NASA

Wie 1b umkreist TRAPPIST-1c nahe genug, dass es wahrscheinlich kein flüssiges Wasser auf der Oberfläche des Planeten gibt. Er hat den 1,06-fachen Erdradius und das 1,38-fache seiner Masse und umkreist den Stern alle 2,42 Tage. Der Planet kreist in einer Entfernung von 0,015 AE – das ist das 5,83-fache der durchschnittlichen Entfernung zwischen Erde und Mond.

Wie TRAPPIST-1b wurde 1c letztes Jahr im Orbit von TRAPPIST-1 entdeckt, basierend auf Beobachtungen der Verdunkelung des Sterns, während die Planeten vorbeizogen. Es umkreist fünfmal pro acht Bahnen des innersten Planeten – eine „Resonanz“, die darauf hindeutet, dass sich diese Planeten irgendwann von weiter weg nach innen bewegt haben könnten, sagten Forscher.

NÄCHSTER HALT: Das Leichtgewicht

TRAPPIST-1d

NASA

TRAPPIST-1d misst nur das 0,41-fache der Masse der Erde und ist damit der leichteste Planet mit bekannter Masse im System (Forscher sind sich nicht klar über die genaue Masse und den Radius des am weitesten entfernten Planeten, 1h). Der kleine Planet hat einen Radius, der 0,77 mal so groß ist wie der der Erde, und er umkreist den Stern alle 4,05 Tage in einer Entfernung von 0,021 AE (8,16 mal der durchschnittlichen Erde-Mond-Entfernung).

Wie seine näheren Nachbarn ist die Oberfläche von 1d wahrscheinlich zu warm, um flüssiges Wasser zu halten, sagten Astronomen. Es umkreist dreimal pro acht Bahnen des innersten Planeten.

NÄCHSTER HALT: Willkommen in der Zone

TRAPPIST-1e

NASA

TRAPPIST-1e ist der innerste der sieben Planeten, der in die bewohnbare Zone des Sterns fällt – eine Umlaufbahn, auf der möglicherweise flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche existieren könnte, was ihn bei der richtigen Atmosphäre für das Leben zugänglicher macht. Obwohl 1e wahrscheinlich wie alle Planeten in der TRAPPIST-1-System , sagten Forscher, dass es immer noch potenziell bewohnbar sein könnte, wenn es eine Atmosphäre hat, um die Hitze auf der Oberfläche des Planeten auszugleichen. Es erhält ungefähr so ​​viel Licht von seinem Stern wie die Erde von der Sonne, sagten Forscher, was darauf hindeutet, dass 1e ähnliche Temperaturen haben könnte.

1e umkreist den Stern alle 6,10 Tage in einer Entfernung von 0,028 AE (10,8 mal der durchschnittlichen Erde-Mond-Entfernung). Es hat einen Radius von 0,92 mal der Erde und hat 0,62 mal die Masse der Erde. Die NASA hat für 1e ein Poster des 'Exoplanet Travel Bureau' nachgebaut, das die Oberfläche des Planeten mit seinen sechs leuchtenden Nachbarn am Himmel hervorhebt.

Für jeweils acht Umlaufbahnen von 1b umkreist 1e zweimal. Die Resonanzbahnen der Planeten – von denen viele ein ganzzahliges Verhältnis zueinander haben – können darauf hindeuten, dass die Planeten von weiter außen im System nach innen gewandert sind. Weiter draußen wäre noch mehr Eis vorhanden; Daher könnte die Konfiguration bedeuten, dass die Planeten mit größerer Wahrscheinlichkeit Wasser zur Verfügung haben.

NÄCHSTER HALT: Atemberaubende Aussicht

TRAPPIST-1f

NASA

Von der Oberfläche von TRAPPIST-1f aus würde ein unerschrockener Weltraumreisender bei klarem Himmel eine wunderschöne Reihe benachbarter Planeten sehen. 1f befindet sich ebenfalls in der habitablen Zone des Sterns. Das nahe 1e würde von der Erde aus etwa so groß wie der Mond erscheinen, laut dem Jet Propulsion Laboratory der NASA , und der schwache Stern würde am Erdhimmel etwa dreimal größer erscheinen als die Sonne. (Viele benachbarte Planeten sollten von der Oberfläche jedes Planeten aus sichtbar sein, sofern es die Atmosphäre zulässt.)

1f umkreist den Stern alle 9,21 Tage – geradezu gemächlich im Vergleich zu den inneren Planeten, wenn auch immer noch viel schneller als der Planet des Sonnensystems mit dem kürzesten Jahr: Merkur umkreist die Sonne alle 87,97 Tage. Die Umlaufbahn des Planeten beträgt 0,037 AE, was dem 13,3-fachen der durchschnittlichen Entfernung zwischen Erde und Mond entspricht; es ist das 1,04-fache des Erdradius und das 0,62-fache der Erdmasse. Es umkreist 1,33-mal pro acht Bahnen von 1b.

1f ist potenziell wasserreich, sagten Forscher und erhält ungefähr die gleiche Menge an Sternenlicht wie der Mars von der Sonne.

NÄCHSTER STOP: Es wird kalt

TRAPPIST-1g

NASA

TRAPPIST-1g befindet sich direkt am äußersten Rand der bewohnbaren Zone um den Stern herum – es wird kühl, aber wahrscheinlich nicht zu kalt für flüssiges Wasser auf der Oberfläche. 1g umkreist den Stern alle 12,35 Tage in einer Entfernung von 0,045 AE (17,4 mal der durchschnittlichen Erde-Mond-Entfernung). Der Planet hat den 1,13-fachen Erdradius – den größten der gemessenen Planeten – und das 1,34-fache seiner Masse.

1g erhält ungefähr die gleiche Menge an Sternenlicht wie irgendwo in unserem Sonnensystem zwischen Mars und dem Asteroidengürtel.

Hervorzuheben ist hier, dass die bewohnbare Zone eines Planetensystems kaum in Stein gemeißelt ist. Die Konturen der Zone hängen beispielsweise von der atmosphärischen Zusammensetzung eines Planeten ab. Und der Gravitationszug, den die TRAPPIST-1-Planeten aufeinander ausüben, könnte sie möglicherweise von innen erwärmen und die bewohnbare Zone um den Stern verändern, indem weiter entfernte Planeten in der Lage sind, flüssiges Wasser zu halten. Die Strahlung des Sterns könnte sich auch darauf auswirken, wo flüssiges Wasser bestehen kann, sagten Forscher.

NÄCHSTER STOP: Die Wildcard

TRAPPIST-1h

NASA

TRAPPIST-1h ist der am weitesten entfernte und am wenigsten bekannte der Planeten – Forscher glauben, dass er eine Umlaufbahn von etwa 20 Tagen in einer Entfernung von etwa 0,06 AE vom Stern hat (23,3-fache der durchschnittlichen Erde-Mond-Entfernung), aber das Spitzer-Teleskop entdeckte ihn am Vorbeiflug vom Stern nur einmal, daher sind seine Statistiken viel weniger sicher als die seiner Nachbarn. Es scheint das 0,76-fache des Erdradius zu sein, und seine Masse ist unbekannt. Es sollte sich außerhalb der bewohnbaren Zone befinden, mit einer eher eisigen als einer wässrigen Oberfläche.

Viele Forscher richten Teleskope auf das TRAPPIST-1-System aus, dessen bekannte Planeten alle problemlos in die Umlaufbahn des Merkur um die Sonne passen James Webb Weltraumteleskop , die Ende nächsten Jahres starten soll, möglicherweise ihre Atmosphären) – und selbst wenn sie weiter draußen Nachbarn haben, kreisen sie in der trüben Dämmerung außerhalb der Sicht des kühlen Sterns.

Senden Sie Sarah Lewin eine E-Mail an slewin@guesswhozoo.com oder folgen Sie ihr @SarahExplains . Folge uns @spacedotcom , Facebook und Google+ .