Có một khối khí khổng lồ quay quanh TRAPPIST-1 không?


18

Tôi muốn biết nếu ngoài các hành tinh này , các nhà thiên văn học đã phát hiện ra một hành tinh khí như Sao Mộc trong hệ thống này và liệu trên các hành tinh này có thể tồn tại sự sống mà không có người bảo vệ sao chổi như Sao Mộc làm cho Trái Đất.


Trang web dành riêng cho hệ thống đó là trappist.one
Khác Người dùng

Câu trả lời:


19

Không có hành tinh như vậy đã được công bố là đã được phát hiện. Bài viết chỉ hiển thị bằng chứng cho 7 (thực sự là 6 vì thứ 7 không thể được xác nhận chính thức chỉ với 1 quan sát) các hành tinh trên mặt đất và không tạo ra trường hợp cho bất kỳ hành tinh nào khác. Bài viết không chỉ ra rằng có nhiều hành tinh có thể tồn tại, nhưng nhận xét rằng có những thanh lỗi lớn trên một số dữ liệu của họ, khiến không chắc chắn.

Cuối cùng, tôi nghĩ rằng chúng ta có thể vượt qua một người khổng lồ khí tồn tại trong hệ thống này vì một vài lý do.

  • Chúng ta không thấy các biến thể thời gian vận chuyển do một người khổng lồ khí. Một người khổng lồ khí sẽ có ảnh hưởng hấp dẫn đáng chú ý đến 7 hành tinh bên trong và chúng ta sẽ thấy ảnh hưởng này bởi những biến đổi nhỏ trong chu kỳ quỹ đạo của các hành tinh bên trong. Các tác giả của bài báo đã nhìn thấy các biến thể thời gian vận chuyển, nhưng họ có thể giải thích tất cả các biến thể là do ảnh hưởng của lực hấp dẫn của 7 hành tinh. Họ không bao giờ phải gọi một hành tinh vô hình thứ 8 để giải thích những gì họ nói.
  • Chúng tôi không quan sát quá cảnh (dễ phát hiện) như vậy. Chỉ có hai lý do chúng ta sẽ không thấy quá cảnh của hành tinh này. Hoặc là người khổng lồ khí đang quay quanh một mặt phẳng khác với các hành tinh còn lại (tất cả đều gần với cùng một mặt phẳng, như các tác giả đã chỉ ra), hoặc nếu không thì thời gian quỹ đạo quá dài, nó không bao giờ bị bắt bởi bất kỳ của các quan sát trước đó (kéo dài một số năm). Không có tình huống dường như có thể xảy ra.
  • Khối lượng của ngôi sao trung tâm chỉ bằng 8% khối lượng của Mặt trời. Những ngôi sao nhỏ hơn có xu hướng hình thành các hành tinh nhỏ hơn. Nó thực sự khó khăn cho những người khổng lồ khí hình thành xung quanh các ngôi sao nhỏ, chủ yếu là do thiếu vật liệu. Từ những gì chúng ta hiểu về sự hình thành hành tinh, cơ hội của một người khổng lồ khí thậm chí có thể hình thành xung quanh ngôi sao này là khá nhỏ.

Tất nhiên, chỉ quan sát liên tục sẽ thực sự có thể thuyết phục chúng ta rằng một người khổng lồ khí không tồn tại.

Trên những hành tinh này có thể tồn tại sự sống mà không có người bảo vệ sao chổi như sao Mộc làm cho Trái đất?

Đâ là một câu hỏi tuyệt vời. Tôi nghĩ câu trả lời là, chúng ta không thể chắc chắn. Sao Mộc làm rất tốt công việc che chở sao chổi và bảo vệ Trái đất. Có thể hệ thống này đầy rẫy những sao chổi liên tục bắn phá các hành tinh. Tuy nhiên, đó chỉ là một phần nhỏ của câu đố. Mặt trăng của chúng ta cũng làm một công việc phi thường trong việc bảo vệ chúng ta.

Tôi nghĩ, khi nói đến những hành tinh này, mối quan tâm hàng đầu của bạn về việc liệu sự sống có thể tồn tại hay không là ngôi sao trung tâm. Nó là một ngôi sao lùn có khối lượng thấp, cực kỳ mát mẻ. Những ngôi sao này có xu hướng rất dễ bay hơi, nhiều hơn so với Mặt trời thường yên tĩnh của chúng ta. Điều này có nghĩa là những hành tinh này có khả năng nhận được nhiều bức xạ hơn và bị ảnh hưởng bởi nhiều cơn bão mặt trời hơn chúng ta. Hơn nữa, các hành tinh này rất gần với TRAPPIST-1 đến nỗi tất cả chúng đều bị khóa chặt - một mặt luôn hướng về phía ngôi sao và một mặt luôn ở xa. Điều này có thể làm cho một bên nóng không thể chịu được và bên kia lạnh không thể chịu được. Khí hậu / thời tiết trên một hành tinh như vậy có thể sẽ không phù hợp với cuộc sống (nhưng ai biết chắc chắn). Khóa thủy triều có thể có khả năng tốt mặc dù điều đó có nghĩa là chỉ có phía bên ngoài nhìn chung sẽ bị sao chổi tấn công,


Tôi chỉ đọc xong câu trả lời của bạn bây giờ. Bài đăng hay.
HDE 226868

1
Trong ba điểm đạn của bạn, tôi nghĩ chỉ có điểm thứ ba là hoàn toàn hợp lệ. Các biến thể thời gian chuyển tiếp được thực hiện mạnh hơn khi các hành tinh ở trạng thái cộng hưởng quỹ đạo, mà các hành tinh TRAPPIST-1 đang phát hiện, do đó, việc phát hiện TTV lẫn nhau nhưng không phát hiện ra TTV do một người khổng lồ khí (nếu có) có thể không đáng ngạc nhiên, đặc biệt là khi xem xét thời gian quan sát ngắn (~ 20 ngày trên Spitzer). Đối với điểm thứ hai, ngay cả những khuynh hướng lẫn nhau nhỏ (theo thứ tự những gì chúng ta thấy trong hệ mặt trời) có thể khiến các hành tinh cơ bản không phải là tất cả quá cảnh.
Neutronstar 23/2/2017

2
"hay nói cách khác là thời kỳ quỹ đạo quá dài, nó không bao giờ bị bắt bởi bất kỳ quan sát nào trước đó (kéo dài một số năm)". Thời kỳ quỹ đạo của sao Mộc là 11 năm và sao Hải Vương là 168. Tại sao bạn nghĩ điều này khó xảy ra?
Jess Riedel

@JessRiedel Họ đã nhìn ngôi sao này từ năm 2013 nên ít nhất họ đã có một vài năm dữ liệu (không liên tục). Khoảng cách quỹ đạo hành tinh (và do đó là chu kỳ quỹ đạo) quy mô với khối lượng sao. Vì hệ thống này rất nhỏ, bất kỳ người khổng lồ khí nào cũng sẽ ở gần hơn rất nhiều, và do đó có một khoảng thời gian tương đối ngắn có thể sẽ bị bắt trong khoảng thời gian chúng tôi có dữ liệu. Những gì tôi đang trông cậy vào, và không có bằng chứng để hỗ trợ này, là bất kỳ tinh khí khổng lồ sẽ có một thời gian rất ngắn vào thứ tự của một năm hoặc ít hơn (quỹ đạo hành tinh xa nhất ở mức 20 ngày) do đó nó nên đã bị bắt trong bộ dữ liệu 3 năm.
zephyr

1
Đây là bài viết tôi đã đề cập đến: theverge.com/2017/2/22/14674088/ Nhật Bản trích dẫn "Amaury Triaud, một đồng nghiệp ngoại hành tại Viện Kavli tại Đại học Cambridge và là tác giả nghiên cứu": "Nhưng Triaud vẫn duy trì TRAPPIST -1 là một sao lùn đỏ khá yên tĩnh, có nghĩa là nó không phát ra các tia lửa mặt trời rất thường xuyên. "
DCShannon

5

Như bài báo về ba hành tinh đầu tiên được phát hiện xung quanh các trạng thái sao , mặc dù các ràng buộc vững chắc vẫn chưa được đưa vào khối lượng của các hành tinh,

Kết quả của các mô hình tiến hóa nhiệt hành tinh - và sự phát xạ cực tím cực mạnh (1−1.000) của các ngôi sao có khối lượng thấp18 trong thời kỳ đầu của chúng - khiến cho các hành tinh nhỏ như vậy sẽ có các lớp khí hydro và / hoặc khí heli dày.

Không có bằng chứng cho các hành tinh ngoài TRAPPIST-1h.

Lịch sử tiến hóa của hệ thống không rõ ràng. Người ta cho rằng các ngôi sao như TRAPPIST-1 - được gọi là "sao lùn ultracool" - có thể có các hành tinh đá xung quanh chúng, nhưng chúng sẽ phải hình thành bên ngoài đường băng giá , trong khu vực tồn tại các chất bay hơi. Sau đó, họ đã di cư vào bên trong, rơi vào cộng hưởng quỹ đạo . Bất kỳ người khổng lồ khí giả định sẽ cần phải có một lịch sử quỹ đạo phù hợp với sự tiến hóa như vậy.

Các nhà thiên văn học đã không quan sát thấy bất kỳ vật thể nào khác trong hệ thống - bao gồm exomoon hoặc exocomets - vì vậy chúng tôi không có ý tưởng tốt về những vật thể nhỏ có thể tồn tại trong hệ thống, và do đó chúng có thể ảnh hưởng đến sự sống trên các hành tinh.


Nhóm nghiên cứu đã sử dụng phương pháp biến đổi thời gian chuyển tiếp (TTV) để phát hiện các hành tinh. Về cơ bản, nó tìm kiếm sự nhiễu loạn trong quá cảnh của các hành tinh để tìm hiểu xem có các hành tinh khác trong hệ thống hay không. Các mô hình sau đó có thể được tạo ra để tái tạo kết quả. Họ phát hiện ra rằng một mô hình 6 hành tinh với dữ liệu cho 6 hành tinh; hành tinh thứ bảy - với dữ liệu bị hạn chế kém - vẫn có thể được đưa vào một cách nhất quán.

Tuy nhiên, có những vấn đề không ổn định. Sau một triệu năm, họ xác định rằng hệ thống có 25% khả năng không ổn định; trong hơn một tỷ năm, chỉ có 8.1% cơ hội nó sẽ tồn tại với rất ít hoặc không có thay đổi. Nói cách khác, các hệ thống không đặc biệt ổn định trong thời gian dài và vẫn còn phải xem người khổng lồ khí có thể chơi như thế nào.

Nếu có một người khổng lồ khí, nó có thể tương tác với các hành tinh và có thể ném hệ thống vào sự tàn phá, nghĩa là nó sẽ khó tồn tại ngay cả 500 triệu năm tuổi của hệ thống. Thêm vào đó là thực tế rằng các hành tinh có khả năng hình thành vượt ra ngoài đường băng giá và do đó sẽ ở gần nơi khí khổng lồ hình thành, và bạn có một công thức cho thảm họa.

Tuy nhiên, các tác giả lưu ý rằng có những hạn chế kém đối với nhiều thông số và khối lượng quỹ đạo, và có thể một hoặc nhiều hành tinh phụ có thể ổn định hệ thống. Tuy nhiên, họ không nhìn thấy bất cứ điều gì khác, điều gây phiền toái - và một người khổng lồ khí sẽ có cơ hội xuất hiện thông qua phương pháp TTV.


Không phải dễ dàng hơn để nhận thấy một người khổng lồ khí vì nó sẽ khiến TRAPPIST-1 chao đảo nhiều hơn?
gọi là 2voyage

@ gọi2voyage Đã có dữ liệu RV nào về ngôi sao này chưa? Bài báo chỉ nói về quan sát trắc quang.
zephyr

@ gọi2voyage Nếu nó quay gần, thì có thể, đặc biệt là với TRAPPIST-1 có khối lượng thấp như thế nào. Tuy nhiên, cần quan sát nhiều hơn.
HDE 226868

@zephyr À, đúng rồi. Nó có lẽ không phải là một mục tiêu cho RV.
gọi là 2voyage

@zephyr Một bình luận ở đây tuyên bố nó không phát ra đủ ánh sáng trắng để thực hiện các phép đo RV.
gọi là 2voyage
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.