Die sieben Planeten, die den ultrakalten Zwerg Trappist-1 umkreisen, sind größtenteils felsig, und einige von ihnen haben möglicherweise mehr Wasser als die Erde.
Eine neue Studie, die in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht wurde und sich auf die Dichte der Welten im Trappist-1-System konzentriert, hat die bisher genauesten Ergebnisse gezeigt. Es wurde also festgestellt, dass einige der Planeten zu 5% mit Wasser bedeckt sind - dies ist 250-mal mehr als Wasser auf der Erde.
„Alle Trappist-1-Planeten sind der Erde sehr ähnlich: Sie haben einen festen Kern, der von einer Atmosphäre umgeben ist“, sagt Simon Grimm, Exoplanetologe an der Universität Bern, in einem Brief an Space.com. "Trappist-1 ist der Planet, der der Erde in Bezug auf Masse, Radius und Energie eines Sterns am ähnlichsten ist."
Grimm und seine Kollegen interessierten sich nach seiner Entdeckung im Jahr 2016 für das System und beschlossen, es mit der Transit Time Variation (TTV) -Methode zu untersuchen. Durch die Beobachtung kleiner Abweichungen in den Perioden, in denen der Planet aus unserer Sicht vor dem Stern vorbeiging, können Forscher mit dieser Methode möglicherweise genaueste Untersuchungen der Planetenmassen und -dichten durchführen.
"TTV ist jetzt die einzige Methode zur Bestimmung der Massen und damit der Dichte von Planeten wie Trappist-1", sagt Grimm.
Die Wissenschaftler verwendeten Daten des Spitzer-Weltraumteleskops und mehrerer Raumfahrzeuge des Europäischen Südobservatoriums in Chile, um detaillierte Beobachtungen zu machen, mit denen Variationen in Planetenbahnen untersucht werden können.
Ein Diagramm der Massen und Radien der Trappisten-1-Planeten Erde und Venus. Kurven zeichnen idealisierte Zusammensetzungen von felsigen und wasserreichen Umgebungen (Oberflächentemperatur auf 200 K festgelegt) / Universität Bern.
Wenn sich der Planet nur um seinen Stern drehen würde, wäre er nur dem Gravitationseffekt des Sterns ausgesetzt. Befinden sich jedoch zwei oder mehr Welten im System, interagieren die Planeten gravitativ und wirken mit einer ihren Massen entsprechenden Kraft aufeinander ein. Diese Änderungen hängen von den Planetenmassen, der Entfernung und anderen Umlaufbahnparametern ab.
Werbevideo:
Gleichzeitig erschweren "überfüllte Systeme" wie Trappist-1 die Bestimmung der Auswirkungen einzelner Planeten, da jeder von ihnen seine Nachbarn betrifft. Es ist einfacher, die Planeten dieses Systems direkt zu messen, da sie sich synchron drehen. Zusammen bilden die sieben Exoplaneten eine Resonanzkette, die sie alle verbindet und eine langsame, ruhige Entwicklung suggeriert.
„Das Trappist-1-System ist etwas Besonderes, da alle Planeten in Resonanz sind“, erklärt Grimm.
Der Wissenschaftler verwendete eine Simulation, mit der er zuvor Planetenbahnen berechnet und an die TTV-Analyse angepasst hatte. Mit mehr als 200 Transiten simulierte sein Team die Massen und Dichten der Planeten und simulierte ihre Umlaufbahnen, bis die simulierten Transite mit den Beobachtungen übereinstimmten.
Die Forscher fanden heraus, dass die Planetendichten zwischen 0,6 und 1,0 liegen. Sieben von ihnen sind reich an Wasser, und bei einigen sind es bis zu 5% der Gesamtmasse. Zum Vergleich: Wasser macht nur 0,02% der Erdmasse aus.
Trappist-1b und c - die dem Stern am nächsten sind - haben höchstwahrscheinlich felsige Kerne und sind von dichten Atmosphären umgeben.
Trappist-1d ist der leichteste der sieben Planeten mit einer Masse von etwa 30% der Masse der Erde. Seine geringe Masse kann auf die erweiterte Atmosphäre, den Ozean oder eine Eisschicht zurückzuführen sein.
Trappist-1f, g und h sind weit genug von ihrem Stern entfernt, dass das Wasser auf ihrer gesamten Oberfläche vollständig gefroren ist. Es ist unwahrscheinlich, dass dünne Atmosphären schwerere Moleküle wie die Erde enthalten können.
Darüber hinaus gibt es Trappist-1e, den erdähnlichsten der Gruppe. Es ist etwas dichter als unser Planet und hat höchstwahrscheinlich einen dichteren Eisenkern. Es kann auch eine dichte Atmosphäre, ein Ozean oder eine Eisdecke fehlen.
Die Forscher warnten, dass diese Ergebnisse nichts über die Bewohnbarkeit des Planeten aussagen. Die Arbeit kann Wissenschaftlern jedoch helfen, die Arbeitsbedingungen in überfüllten Systemen besser zu verstehen und festzustellen, ob auf den Welten des Trappist-1-Systems Leben existieren kann.
Vladimir Guillen
