Su Açısından Zengin TRAPPIST-1 Gezegenleri

Yeni bir çalışma, yakınlardaki ultra soğuk cüce yıldız TRAPPIST-1’in etrafında dönen yedi gezegenin hepsinin çoğunlukla kayadan yapıldığını ve bazılarının potansiyel olarak Dünya’dan daha fazla su tutabileceğini buldu. Gezegenlerin yoğunlukları, şimdi eskisinden çok daha kesin olarak biliniyor ve bazılarının kütlelerinin yüzde 5’ine kadar su biçiminde – Dünya okyanuslarından yaklaşık 250 kat daha fazla – olabileceğini gösteriyor. Ana yıldızlarına en yakın olan daha sıcak gezegenlerin yoğun buharlı atmosferleri olması muhtemeldir ve daha uzak olanların muhtemelen buzlu yüzeyleri vardır. Boyut, yoğunluk ve yıldızından aldığı radyasyon miktarı açısından, dördüncü gezegen Dünya’ya en çok benzeyen gezegen. Yedi gezegenin en kayalık gezegeni gibi görünüyor ve sıvı su barındırma potansiyeline sahip.

Dünya’dan sadece 40 ışıkyılı uzaklıkta olan soluk kırmızı yıldız TRAPPIST-1 çevresindeki gezegenler ilk olarak 2016 yılında ESO’nun La Silla Gözlemevi’nde TRAPPIST-Güney teleskopu tarafından tespit edildi. Ertesi yıl ESO’nun Very Büyük Teleskop ve NASA’nın Spitzer Uzay Teleskobu, sistemde her biri kabaca Dünya ile aynı boyutta olan yedi gezegenden daha az olmadığını ortaya çıkardı. Merkez yıldızdan uzaklaştıkça TRAPPIST-1b, c, d, e, f, g ve h olarak adlandırılırlar.

TRAPPIST-1 Gezegen Sistemi

ESO’nun Paranal Gözlemevi’ndeki neredeyse tamamlanmış SPECULOOS tesisi de dahil olmak üzere, hem yerdeki teleskoplardan hem de NASA’nın Spitzer Uzay Teleskobu ve Kepler Uzay Teleskobu’ndan daha fazla gözlem yapıldı. İsviçre’deki Bern Üniversitesi’nden Simon Grimm liderliğindeki bir grup bilim insanı, mevcut tüm verilere çok karmaşık bilgisayar modelleme yöntemleri uyguladı ve gezegenlerin yoğunluklarını daha önce mümkün olandan çok daha iyi bir hassasiyetle belirlediler.
Simon Grimm, kütlelerin nasıl bulunduğunu şöyle açıklıyor: “TRAPPIST-1 gezegenleri birbirlerine kütleçekimsel olarak müdahale edecek kadar yakınlar, bu nedenle yıldızın önünden geçtikleri zamanlar hafifçe değişiyor. Bu değişimler gezegenlerin kütlelerine bağlı, mesafeleri ve diğer yörünge parametreleri. Bir bilgisayar modeliyle, hesaplanan geçişler gözlemlenen değerlerle uyuşana kadar gezegenlerin yörüngelerini simüle ediyoruz ve böylece gezegen kütlelerini türetiyoruz. “
Ekip üyesi Eric Agol bunun önemi hakkında şu yorumu yapıyor: “Dış gezegen araştırmalarının bir amacı, boyut ve sıcaklık bakımından Dünya benzeri gezegenlerin bileşimini araştırmaktı. TRAPPIST-1’in keşfi ve ESO’nun Şili’deki tesislerinin yetenekleri ve yörüngedeki NASA Spitzer Uzay Teleskobu bunu mümkün kıldı – bize Dünya büyüklüğündeki dış gezegenlerin nelerden yapıldığına dair ilk bakışımızı verdi! “
Yoğunlukların ölçümleri, gezegenlerin kompozisyonlarının modelleriyle birleştirildiğinde, yedi TRAPPIST-1 gezegeninin çorak kayalık dünyalar olmadığını güçlü bir şekilde göstermektedir. Bazı durumlarda gezegenin kütlesinin% 5’ine varan önemli miktarlarda uçucu madde, muhtemelen su içeriyor gibi görünüyorlar – çok büyük bir miktar; Buna karşılık, Dünya kütlece sadece yaklaşık% 0,02 suya sahiptir!
Ortak yazar Brice-Olivier Demory, “Yoğunluklar, gezegenlerin kompozisyonlarına ilişkin önemli ipuçları olsa da, yaşanabilirlik hakkında hiçbir şey söylemiyor. Bununla birlikte, çalışmamız, bu gezegenlerin yaşamı destekleyip destekleyemeyeceğini keşfetmeye devam ettiğimiz için ileriye doğru önemli bir adımdır,” dedi. Bern Üniversitesi’nde.
En içteki gezegenler olan TRAPPIST-1b ve c muhtemelen kayalık çekirdeklere sahip olacak ve Dünya’nınkinden çok daha kalın atmosferlerle çevrelenecek. TRAPPIST-1d ise, Dünya kütlesinin yaklaşık yüzde 30’u ile gezegenlerin en hafifidir. Bilim adamları, büyük bir atmosfere, bir okyanusa veya bir buz tabakasına sahip olup olmadığından emin değiller.
Bilim adamları, TRAPPIST-1e’nin sistemdeki Dünya’dan biraz daha yoğun olan tek gezegen olmasına şaşırdılar, bu da daha yoğun bir demir çekirdeğe sahip olabileceğini ve mutlaka kalın bir atmosfere, okyanusa veya buz tabakasına sahip olmadığını öne sürdü. TRAPPIST-1e’nin bileşiminde gezegenlerin geri kalanından çok daha rock’lı görünmesi gizemlidir. Boyut, yoğunluk ve yıldızından aldığı radyasyon miktarı açısından Dünya’ya en çok benzeyen gezegen budur.
TRAPPIST-1f, g ve h, yıldızın yüzeylerinden suyun donarak donabileceği kadar uzaktadır. İnce atmosferleri varsa, Dünya’da bulduğumuz karbondioksit gibi ağır molekülleri içermeleri olası değildir.
İsviçre’deki Zürih Üniversitesi’nden çalışmanın yazarlarından Caroline Dorn, “En yoğun gezegenlerin yıldıza en yakın olanlar olmaması ve daha soğuk gezegenlerin kalın atmosferleri barındırmaması ilginç” diyor.
TRAPPIST-1 sistemi, ESO’nun Aşırı Büyük Teleskopu ve NASA / ESA / CSA James Webb Uzay Teleskobu da dahil olmak üzere, yerdeki ve uzaydaki birçok tesisle birlikte gelecekte yoğun bir inceleme odağı olmaya devam edecek.