Astronomía

¿Hay un gigante gaseoso orbitando TRAPPIST-1?

¿Hay un gigante gaseoso orbitando TRAPPIST-1?


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Me gustaría saber si además de estos planetas, los astrónomos han descubierto un planeta gaseoso como Júpiter en este sistema y si en estos planetas podría existir vida sin un protector de cometas como lo hace Júpiter para la Tierra.


No se ha anunciado que se haya descubierto tal planeta. El documento solo muestra evidencia de los 7 planetas terrestres (en realidad 6 porque el séptimo no puede ser confirmado oficialmente con una sola observación) y no presenta el caso de ningún otro planeta. El documento no indica que puedan existir más planetas, pero sí señala que hay grandes barras de error en algunos de sus datos, lo que deja espacio para la incertidumbre.

En última instancia, creo que podemos tachar un gigante gaseoso existente en este sistema por algunas razones.

  • No vemos variaciones en el tiempo de tránsito debido a un gigante gaseoso. Un gigante gaseoso tendría influencias gravitacionales notables en los 7 planetas interiores y veríamos esta influencia por las pequeñas variaciones en los períodos orbitales de los planetas interiores. Los autores del artículo vieron variaciones en el tiempo de tránsito, pero pudieron explicar todas las variaciones debido a las influencias gravitacionales de los 7 planetas solamente. Nunca tuvieron que invocar a un octavo planeta invisible para explicar lo que dicen.
  • No observamos tal tránsito (fácilmente detectable). Solo hay dos razones por las que no veríamos el tránsito de este planeta. O el gigante gaseoso está orbitando en un plano diferente al del resto de los planetas (que están todos notablemente cerca del mismo plano, como señalan los autores), o el período orbital es tan largo que nunca fue capturado por ningún otro. de las observaciones anteriores (que abarca varios años). No parece probable que ocurra ninguna situación.
  • La masa de la estrella central es solo el 8% de la masa del Sol. Las estrellas más pequeñas tienden a formar planetas más pequeños. Es realmente difícil para los gigantes gaseosos formarse alrededor de estrellas pequeñas, principalmente debido a la falta de material. Por lo que entendemos sobre la formación de planetas, las posibilidades de que un gigante gaseoso incluso pueda formarse alrededor de esta estrella son bastante pequeñas.

Por supuesto, solo la observación continua podrá realmente convencernos de que no existe un gigante gaseoso.

¿En estos planetas podría existir vida sin un protector de cometas como lo hace Júpiter para la Tierra?

Esta es una gran pregunta. Creo que la respuesta es que no podemos estar seguros. Júpiter hace un gran trabajo pastoreando cometas y protegiendo la Tierra. Posiblemente este sistema esté plagado de cometas que bombardean constantemente los planetas. Sin embargo, esa es solo una pequeña parte del rompecabezas. Nuestra Luna también hace un trabajo fenomenal al protegernos.

Creo que, cuando se trata de estos planetas, su principal preocupación sobre si la vida puede existir o no es la estrella central. Es una estrella enana ultra fría de baja masa. Estas estrellas tienden a ser muy volátiles, mucho más que nuestro Sol generalmente inactivo. Esto significa que es probable que estos planetas reciban mucha más radiación y sean golpeados por muchas más tormentas solares que nosotros. Además, estos planetas están tan cerca de TRAPPIST-1 que están todos bloqueados por mareas: una cara siempre está hacia la estrella y la otra siempre está lejos. Esto podría hacer que un lado fuera inhóspitamente caliente y el otro inhóspitamente frío. El clima / tiempo en un planeta así probablemente sería inadecuado para la vida (pero quién sabe con certeza). Sin embargo, el bloqueo de las mareas podría ser bueno, ya que significa que solo el lado que mira hacia afuera generalmente será golpeado por los cometas, protegiendo así cualquier vida en el lado que mira hacia el Sol (asumiendo que no hace demasiado calor en ese lado).


Como dice el artículo sobre los primeros tres planetas alrededor de las estrellas, a pesar de que aún no se han impuesto restricciones firmes a las masas de los planetas,

Los resultados de los modelos de evolución térmica planetaria, y la intensa emisión ultravioleta extrema (1−1.000 Å) de estrellas de baja masa18 durante sus primeras vidas, hacen que sea poco probable que planetas tan pequeños tengan envolturas gruesas de gases de hidrógeno y / o helio.

No hay evidencia de planetas más allá de TRAPPIST-1h.

La historia evolutiva del sistema no está clara. Se cree que estrellas como TRAPPIST-1 - denominadas "enanas ultrafrías" - podrían tener planetas rocosos a su alrededor, pero deberían haberse formado más allá de la línea de congelación, en la región donde existen los volátiles. Entonces habrían migrado hacia adentro, cayendo en resonancias orbitales. Cualquier supuesto gigante gaseoso necesitaría tener una historia orbital consistente con tal evolución.

Los astrónomos no han observado ningún otro objeto en el sistema, incluidas las exolunas o exocometas, por lo que no tenemos una buena idea de qué cuerpos pequeños pueden existir en el sistema y, por lo tanto, cómo podrían afectar la vida en los planetas.


El equipo utilizó el método de variación del tiempo de tránsito (TTV) para detectar los planetas. Esencialmente, busca perturbaciones en los tránsitos de los planetas para averiguar si hay otros planetas en el sistema. A continuación, se pueden crear modelos que intenten reproducir los resultados. Descubrieron que un modelo de 6 planetas con los datos de 6 planetas; el séptimo planeta, con datos poco limitados, aún se puede incluir de manera consistente.

Sin embargo, existen problemas de inestabilidad. Durante un millón de años, determinaron que el sistema tiene un 25% de posibilidades de inestabilidad; más de mil millones de años, solo hay un 8.1% posibilidad de que sobreviva con pocos o ningún cambio. En otras palabras, los sistemas no son particularmente estables durante largos períodos de tiempo, y queda por verse cómo un gigante gaseoso podría jugar en eso.

Si hay un gigante gaseoso, podría interactuar con los planetas y causar más estragos en el sistema, lo que significa que habría sido difícil sobrevivir incluso 500 millones de años, la edad del sistema. Agregue a eso el hecho de que los planetas probablemente se formaron más allá de la línea de congelación y, por lo tanto, habrían estado cerca de donde se formó el gigante gaseoso, y tiene una receta para el desastre.

Sin embargo, los autores señalan que existen limitaciones deficientes en muchos parámetros y masas orbitales, y es posible que uno o más planetas adicionales podrían estabilizar el sistema. Sin embargo, no han visto nada más, lo cual es preocupante, y un gigante gaseoso tendría muchas posibilidades de aparecer a través del método TTV.


TRAPPIST-1f

TRAPPIST-1f, también conocido como 2MASS J23062928-0502285 f, es un planeta extrasolar terrestre que orbita alrededor de la estrella enana ultra fría TRAPPIST-1, ubicada aproximadamente a 39 años luz (12 parsecs) de la Tierra en la constelación de Acuario. Es probable que sea rocoso, pero bajo una enorme envoltura gaseosa de vapor de agua a muy alta presión y temperatura.

Fue uno de los cuatro nuevos exoplanetas que se descubrieron orbitando la estrella utilizando observaciones del Telescopio Espacial Spitzer.


Nuevo estudio afirma que TRAPPIST-1 también podría tener gigantes del gas

En febrero de 2017, los científicos de la NASA anunciaron la existencia de siete planetas terrestres (es decir, rocosos) dentro del sistema estelar TRAPPIST-1. Desde ese momento, el sistema ha sido el punto focal de una intensa investigación para determinar si alguno de estos planetas podría ser habitable o no. Al mismo tiempo, los astrónomos se han estado preguntando si todos los planetas del sistema están realmente contabilizados.

Por ejemplo, ¿podría este sistema tener gigantes gaseosos acechando en sus confines exteriores, como lo hacen muchos otros sistemas con planetas rocosos (por ejemplo, el nuestro)? Esa fue la pregunta que un equipo de científicos, dirigido por investigadores del Carnegie Institute of Science, trató de abordar en un estudio reciente. Según sus hallazgos, TRAPPIST-1 puede estar orbitado por gigantes gaseosos a una distancia mucho mayor que sus siete planetas rocosos.

El estudio, titulado & # 8220 Restricciones astrométricas en las masas de planetas gigantes gaseosos de período largo en el sistema planetario TRAPPIST-1 & # 8220, apareció recientemente en El diario astronómico. Como indican en su estudio, el equipo se basó en las observaciones de seguimiento realizadas de TRAPPIST-1 durante un período de cinco años (de 2011 a 2016) utilizando el telescopio du Pont en el Observatorio Las Campanas en Chile.

Usando estas observaciones, buscaron determinar si TRAPPIST-1 podría tener gigantes gaseosos previamente no detectados orbitando dentro de los confines del sistema. Como explicó el Dr. Alan Boss, astrofísico y científico planetario del Carnegie Institute, Departamento de Magnetismo Terrestre y autor principal del artículo, en un comunicado de prensa de Carnegie:

“Varios otros sistemas estelares que incluyen planetas del tamaño de la Tierra y super-Tierras también albergan al menos un gigante gaseoso. Entonces, preguntar si estos siete planetas tienen hermanos gigantes gaseosos con órbitas de períodos más largos es una pregunta importante ".

Durante años, Boss ha realizado una encuesta de caza de exoplanetas con los coautores del estudio & # 8211 Alycia J. Weinberger, Ian B. Thompson, et al. & # 8211 conocido como Carnegie Astrometric Planet Search. Este estudio se basa en la cámara de búsqueda astrométrica de planetas Carnegie (CAPSCam), un instrumento del telecopio du Pont que busca planetas extrasolares mediante el método astrométrico.

Este método indirecto de búsqueda de exoplanetas determina la presencia de planetas alrededor de una estrella midiendo la oscilación de esta estrella anfitriona alrededor del centro de masa del sistema (también conocido como su baricentro). Usando CAPSCam, Boss y sus colegas se basaron en varios años de observaciones de TRAPPIST-1 para determinar los límites de masa superiores para cualquier gigante gaseoso potencial que orbitara en el sistema.

A partir de esto, llegaron a la conclusión de que los planetas que tenían hasta 4,6 masas de Júpiter podrían orbitar la estrella en un período de un año. Además, encontraron que los planetas de hasta 1,6 masas de Júpiter podrían orbitar la estrella con períodos de 5 años. En otras palabras, es posible que TRAPPIST-1 tenga algunos gigantes gaseosos de períodos prolongados orbitando sus confines exteriores, de la misma manera que existen gigantes gaseosos de períodos prolongados más allá de la órbita de Marte en el Sistema Solar.

Tres de los planetas TRAPPIST-1 - TRAPPIST-1e, f y g - habitan en la llamada "zona habitable" de su estrella. Crédito L NASA / JPL

De ser cierto, la existencia de estos planetas gigantes podría resolver un debate en curso sobre la formación del Sistema Solar y los gigantes gaseosos # 8217s. Según la teoría más aceptada sobre el Sistema Solar y la formación # 8217s (es decir, la Hipótesis Nebular), el Sol y los planetas nacieron de una nebulosa de gas y polvo. Después de que esta nube experimentó un colapso gravitacional en el centro, formando el Sol, el polvo y el gas restantes se aplanaron en un disco que lo rodeaba.

La Tierra y los otros planetas terrestres (Mercurio, Venus y Marte) se formaron más cerca del Sol a partir de la acumulación de minerales y metales de silicato. En cuanto a los gigantes gaseosos, existen algunas teorías en competencia sobre cómo se formaron. En un escenario, conocido como la teoría de Acreción del Núcleo, los gigantes gaseosos también comenzaron a acumularse a partir de materiales sólidos (formando un núcleo sólido) que se volvió lo suficientemente grande como para atraer una envoltura de gas circundante.

Una explicación competitiva & # 8211 conocida como la teoría de la inestabilidad del disco & # 8211 afirma que se formaron cuando el disco de gas y polvo adquirió una formación de brazo en espiral (similar a una galaxia). Estos brazos luego comenzaron a aumentar en masa y densidad, formando grupos que rápidamente se fusionaron para formar gigantes gaseosos. Usando modelos computacionales, Boss y sus colegas consideraron ambas teorías para ver si los gigantes gaseosos podrían formarse alrededor de una estrella de baja masa como TRAPPIST-1.

Mientras que la Acreción del Núcleo no era probable, la teoría de la inestabilidad del disco indicó que los gigantes gaseosos podrían formarse alrededor de TRAPPIST-1 y otras estrellas enanas rojas de baja masa. Como tal, este estudio proporciona un marco teórico para la existencia de gigantes gaseosos en sistemas estelares enanos rojos que ya se sabe que tienen planetas rocosos. Esta es sin duda una noticia alentadora para los cazadores de exoplanetas, dado que últimamente se ha encontrado una avalancha de planetas rocosos orbitando enanas rojas.

Aparte de TRAPPIST-1, estos incluyen el exoplaneta más cercano al Sistema Solar (Proxima b), así como LHS 1140b, Gliese 581g, Gliese 625b y Gliese 682c. Pero como también señaló Boss, esta investigación aún está en su infancia, y es necesario realizar mucha más investigación y discusión antes de que se pueda decir algo de manera concluyente. Afortunadamente, estudios como este están ayudando a abrir la puerta a tales estudios y discusiones.

"Los planetas gigantes gaseosos que se encuentran en órbitas de largo período alrededor de TRAPPIST-1 podrían desafiar la teoría de la acreción del núcleo, pero no necesariamente la teoría de la inestabilidad del disco", dijo Boss. & # 8220 Hay mucho espacio para una mayor investigación entre las órbitas de períodos más largos que estudiamos aquí y las órbitas muy cortas de los siete planetas TRAPPIST-1 conocidos. & # 8221

Boss y su equipo también afirman que las observaciones continuas con CAPSCam y los refinamientos adicionales en su línea de análisis de datos detectarán planetas de período largo o impondrán una restricción aún más estricta a sus límites superiores de masa. Y, por supuesto, el despliegue de telescopios infrarrojos de próxima generación, como el telescopio espacial James Webb, ayudará en la búsqueda de gigantes gaseosos alrededor de estrellas enanas rojas.


¿El sistema TRAPPIST-1 esconde un gigante gaseoso?

A principios de este año, un grupo de astrónomos descubrió siete planetas similares a la Tierra orbitando una sola estrella cercana, TRAPPIST-1. Estos siete planetas podrían ser un buen lugar para buscar vida extraterrestre, especialmente porque tres de ellos se encuentran dentro de la zona habitable de su estrella. Pero a pesar de todas las características únicas del sistema TRAPPIST-1, le falta algo que casi todos los demás sistemas planetarios que hemos estudiado parecen tener: un gigante gaseoso.

Nuestro sistema solar tiene varios gigantes gaseosos grandes, y casi todos los demás sistemas estelares donde hemos visto planetas parecen tener al menos uno también. Pero hasta ahora, no hemos encontrado un TRAPPIST-1 orbitando. La falta de un gigante gaseoso sugiere que o los grandes planetas del sistema son extrañamente difíciles de detectar o hay algún proceso en el sistema TRAPPIST-1 que evita que se formen gigantes gaseosos.

Un grupo de astrónomos de la Carnegie Institution for Science está trabajando para averiguar si TRAPPIST-1 tiene un gigante gaseoso o no. De cualquier manera, vamos a aprender algo sobre nuestro propio sistema solar en el proceso.

& # 34Un número de otros sistemas estelares que incluyen planetas del tamaño de la Tierra y super-Tierras también albergan al menos un gigante gaseoso & # 34, dijo el autor principal Alan Boss. & # 34Entonces, preguntar si estos siete planetas tienen hermanos gigantes gaseosos con órbitas de períodos más largos es una pregunta importante. & # 34

Los astrónomos ya han utilizado el telescopio du Pont de la Carnegie Institution para estudiar TRAPPIST-1 en un intento de detectar la presencia de un gigante gaseoso. Si bien no encontraron uno, ahora saben que si TRAPPIST-1 tiene un gigante gaseoso, debe tener menos de 4,6 veces la masa de Júpiter si está en una órbita de 1 año, o menos de 1,6 veces la masa de Júpiter. # 39s masa si está en una órbita de 5 años.

Los astrónomos ya saben qué tan grande debe ser un planeta para convertirse en un gigante gaseoso, lo que significa que sabemos exactamente lo que estamos buscando. Los astrónomos de Carnegie esperan que un telescopio más potente proporcione una respuesta definitiva a la pregunta. Si logran encontrar un gigante gaseoso, podría decirnos más sobre cómo se formaron los gigantes gaseosos en nuestro propio sistema solar.

Actualmente, los científicos han desarrollado dos posibles teorías sobre cómo se formaron por primera vez planetas como Júpiter y Saturno. La primera, llamada teoría de la acreción del núcleo, establece que los gigantes gaseosos primero formaron un gran núcleo rocoso que se volvió lo suficientemente grande como para atraer gran parte del gas del sistema solar. La teoría en competencia -teoría de la inestabilidad del disco- afirma que los gigantes gaseosos se formaron cuando el disco de gas que orbitaba nuestra estrella formó brazos espirales, que colapsaron en planetas sin la necesidad de un núcleo sólido.

Es difícil decir qué teoría es correcta, pero solo una de ellas, la inestabilidad del disco, predice que TRAPPIST-1 tendría sus propios gigantes gaseosos. Si terminamos encontrando un gigante gaseoso orbitando TRAPPIST-1, podría significar el fin de las teorías de acreción del núcleo. Por otro lado, si a TRAPPIST le falta un gigante gaseoso, hay más evidencia de que la acumulación de núcleos podría ser correcta.

De cualquier manera, la vida extraterrestre no es lo único interesante que pudimos encontrar en el sistema TRAPPIST-1.


"Sal y pimienta"

En 2016, los astrónomos del Telescopio Pequeño Planetas en Tránsito y Planetesimales (TRAPPIST) de Chile anunciaron el descubrimiento de tres planetas alrededor de la tenue estrella TRAPPIST-1. Se descubrieron cuatro mundos más en un año, lo que eleva el total a siete. Todos los planetas se encuentran dentro de la zona habitable de su estrella, la región donde el agua líquida debería poder persistir en la superficie de un planeta. A solo 40 años luz de la Tierra, TRAPPIST-1 contiene la mayoría de los planetas que se sabe que se encuentran dentro de la zona habitable de una sola estrella.

TRAPPIST-1 g es el más grande de los mundos, y las estimaciones lo sitúan en alrededor de 1,1 veces la masa de la Tierra.

Si los planetas fueran gigantes gaseosos, conservarían su atmósfera original rica en hidrógeno. Por el contrario, los mundos rocosos tienen el poder de cambiar su atmósfera. El movimiento del carbono puede desempeñar un papel clave en la evolución de la atmósfera. El magma del manto fundido atrapa carbono debajo de la superficie. A medida que el magma se mueve hacia la superficie, la disminución de la presión permite que el carbono escape en forma de gas. En la Tierra, el carbonato atrapado se libera como dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero que permite que nuestro planeta se caliente al atrapar el calor del sol. Investigaciones anteriores revelan que mundos como Marte y la Luna también pueden atrapar material rico en carbono, así como otros elementos, y liberarlos a la atmósfera en forma gaseosa.

También conocidas como enanas rojas, las enanas M como TRAPPIST-1 constituyen la mayor población de estrellas de la galaxia. Algunos estudios sugieren que tres de cada cuatro estrellas pueden ser una enana M. Las estrellas de larga vida son más frías y tenues que las estrellas similares al sol, pero también son increíblemente activas, empapando sus planetas con la radiación transportada por poderosas erupciones y llamaradas. [Cómo diferenciar los tipos de estrellas (infografía)]

Sus bajas temperaturas también pueden causar problemas en la búsqueda de vida. Las enanas M de baja masa pueden presumir de nubes e incluso vapor de agua en sus atmósferas, al igual que los planetas más grandes. Estas moléculas pueden crear señales falsas para los astrónomos que intentan estudiar las atmósferas de los mundos que las orbitan.

A medida que un planeta pasa entre su estrella y la Tierra, los astrónomos pueden estudiar la luz que fluye a través de sus cielos para descubrir algunos de los misterios de la atmósfera planetaria. Debido a que transportan moléculas de agua, las enanas M pueden hacer que el proceso sea más desafiante y puede ser difícil determinar si las señales que sugieren la presencia de agua provienen del planeta o de la estrella.

"Debido a que la estrella tiene estas características, significa que las mediciones que estás haciendo, no puedes estar 100 por ciento seguro de que no es la estrella lo que estás midiendo", dijo Wakeford. "Tienes que poder descartar la presencia y el efecto que la estrella está teniendo en estos planetas".

Para ayudar a resolver el desastre, Wakeford y sus colegas desarrollaron un método para eliminar la contaminación estelar. Primero, realizaron un estudio en profundidad de TRAPPIST-1, examinando cómo cambiaba la temperatura de la estrella en diferentes lugares.

"La estrella en sí es una mezcla de tres tipos diferentes de temperaturas", dijo Wakeford. En general, la estrella es relativamente fría, con una tercera parte cubierta por puntos ligeramente más cálidos de 2726 grados Celsius (4940 grados Fahrenheit). Menos del 3 por ciento de la estrella está cubierta de puntos extremadamente calientes a una temperatura de 5.526 C (9.980 F).

Eso es porque TRAPPIST-1 está cubierto por manchas de estrellas que, según Wakeford, son más pequeñas y tenues que las que se encuentran en nuestro sol.

"La distribución de [las manchas] es como sal y pimienta y mdash, simplemente se mancha por todas partes y se distribuye uniformemente", dijo Wakeford.

Al estudiar la estrella a medida que un planeta individual en su sistema pasaba entre ella y la Tierra, los astrónomos pudieron examinar cómo cambió la temperatura de la estrella.

"De hecho, podemos usar el planeta como una sonda de las propiedades de temperatura de la estrella", dijo Wakeford.

Con esa información en la mano, los astrónomos examinaron la atmósfera del planeta en sí, confiando en que podrían explicar las señales moleculares provenientes de la estrella. Pudieron descartar la gran e hinchada atmósfera de hidrógeno alrededor de g que habría sugerido que se trataba de un gigante gaseoso en lugar de un mundo rocoso cuyo aire había sido cambiado por procesos geológicos y atmosféricos.

"Eso realmente conduce a la verdadera naturaleza terrestre de este planeta", dijo Wakeford.

El equipo también utilizó sus medidas para calcular el radio del planeta en 1,124 veces el radio de la Tierra, lo que le da una densidad justo por debajo de la de nuestro planeta. Esto encaja con TRAPPIST-1 g firmemente: es un mundo rocoso.

Con seis de los planetas fuera del camino, los astrónomos esperan dirigir su atención al séptimo y último objeto, TRAPPIST-1 h. Planean estudiar el planeta durante el verano de 2019.

"Va a ser realmente emocionante aplicar este método nuevamente, no solo para ver de qué está hecho el planeta, sino también para ver cómo la estrella está cambiando y afectando a este planeta", dijo Wakeford.

Además, el proceso que desarrollaron para separar la contaminación por vapor de agua de TRAPPIST-1 también podría aplicarse a las observaciones de otras enanas M.


¿El sistema TRAPPIST-1 esconde algunos gigantes del gas?

Se sabe que el innovador sistema TRAPPIST-1 tiene siete planetas del tamaño de la Tierra que podrían contener agua líquida y, por lo tanto, vida. Pero también es posible que el Sistema Solar esté ocultando algunos objetos celestes mucho más grandes, a saber, gigantes gaseosos que orbitan la estrella a una distancia mayor que cualquiera de los satélites rocosos actualmente conocidos.

"Varios otros sistemas estelares que incluyen planetas del tamaño de la Tierra y súper-Tierras también albergan al menos un gigante gaseoso", dijo Alan Boss, primer autor de un nuevo estudio publicado en The Astronomical Journal que explora la probabilidad de que tales gigantes gaseosos existen en el sistema TRAPPIST-1. "Entonces, preguntar si estos siete planetas tienen hermanos gigantes gaseosos con órbitas de períodos más largos es una pregunta importante".

La forma más fácil de detectar si una estrella está siendo orbitada por planetas es registrar si la luz del cuerpo celeste desciende o no cuando el satélite pasa frente a él. Así es como los investigadores pudieron determinar por primera vez la existencia de los siete planetas del tamaño de la Tierra que ahora conocemos orbitan TRAPPIST-1.

Pero si hubiera gigantes gaseosos también orbitando la estrella, sus órbitas pueden ser demasiado amplias o en un ángulo tal que no pasen frente a TRAPPIST-1, por lo que nunca se detectarían a través de la ligera atenuación de la luz.

Otra forma es mirar la estrella en sí y ver cuánto se tambalea sobre su eje. Los planetas grandes, como los gigantes gaseosos, tienen masas enormes y, por lo tanto, una gran atracción gravitacional, que puede ejercerse sobre la estrella que está orbitando al hacer que se mueva ligeramente. Al calcular el límite superior de masa que un gigante gaseoso podría alcanzar en el sistema TRAPPIST-1 y compararlo con el bamboleo, los investigadores descubrieron que no hay planetas 4,6 veces la masa de Júpiter con una órbita de un año, y ninguno más grande. más de 1,6 veces la masa de Júpiter con una órbita de cinco años.

Esto puede parecer un período de tiempo increíblemente corto para que un planeta orbite una estrella, especialmente si se considera que a Júpiter le toma 12 años completos dar la vuelta al Sol, pero cuando se mira en términos del sistema TRAPPIST-1, relativamente hablando lo es. Los siete planetas conocidos, que están más cerca de su estrella enana ultrafría que Mercurio de la nuestra, solo tardan entre 1,5 y 19 días en completar una sola órbita.

Si bien los investigadores han logrado descartar la existencia potencial de algunos gigantes gaseosos, no está más allá del ámbito de la posibilidad de que todavía existan otros, y si lo hacen, podrían arrojar algo de luz sobre cómo se formaron nuestros propios gigantes gaseosos en el nuestro. patio interior.


Sobre los gigantes de gas y TRAPPIST-1

Uno pensaría que siete planetas alrededor de TRAPPIST-1 serían más que suficientes, pero Alan Boss y sus colegas de la Carnegie Institution for Science se preguntan si este sistema no podría contener también uno o más gigantes gaseosos. Es una pregunta teórica a la que le da peso el deseo de aprender más sobre la formación de planetas, porque si podemos encontrar gigantes gaseosos aquí, daría crédito a un modelo de formación de gigantes gaseosos defendido por Boss. El equipo ahora ha impuesto restricciones a la masa de los gigantes gaseosos que podrían acechar aquí, un preludio para estudios adicionales.

La acreción del núcleo El modelo es ampliamente aceptado como una forma de crear planetas como nuestra Tierra. Aquí, el disco de gas y polvo que rodea a una estrella joven muestra una acumulación lenta a medida que las partículas pequeñas comienzan a agruparse, formándose gradualmente en planetesimales y, a través de colisiones y otras interacciones, eventualmente ensamblan planetas, junto con una gran cantidad de escombros sobrantes.

La acreción del núcleo se puede modelar y parece ajustarse a lo que vemos en otros sistemas planetarios infantiles, pero los gigantes gaseosos continúan planteando preguntas. Para que un gigante gaseoso se formara de esta manera, tendría que acumularse como un núcleo sólido que gradualmente ganara suficiente masa para atraer su densa envoltura de gas circundante. Un problema con esto es que en el largo tiempo requerido para la acreción del núcleo, el disco gaseoso también se agota. A menos que se formen con relativa rapidez, lo que excluye la acumulación de núcleos, ¿cómo se las arreglarían los gigantes gaseosos para producir atmósferas tan densas?

La teoría que Boss ha defendido durante mucho tiempo sostiene que existe un proceso llamado inestabilidad del disco en el que el disco circunestelar comienza a tomar una formación similar a los brazos espirales de una galaxia. Aumentando la masa y la densidad, los grupos más grandes formados de esta manera se fusionarían & # 8212 en escalas de tiempo relativamente cortas & # 8212 en gigantes gaseosos. Así es como explica la inestabilidad del disco en su libro de 2009 El Universo Abarrotado:

La mayor parte de la masa contenida en los planetas gigantes gaseosos es hidrógeno y helio, y solo una pequeña fracción proviene de las rocas de hierro y silicato que forman la mayor parte de los planetas terrestres. Estas rocas pueden tardar en formar un planeta como la Tierra, pero se sabe que el gas necesario para formar planetas gigantes gaseosos desaparece de las estrellas jóvenes en escalas de tiempo de unos pocos millones de años o menos. Por lo tanto, si se va a formar un planeta gigante gaseoso, debe hacerlo antes de que el gas del disco formador de planetas desaparezca a través de una combinación de ser devorado por la joven y voraz protoestrella y ser devuelto al espacio por los vientos y la radiación del planeta. protoestrella u otras estrellas jóvenes cercanas.

Todo eso exige un rápido proceso de formación de gigantes gaseosos. TRAPPIST-1 entra en juego porque es una estrella de baja masa, unas doce veces menor en masa que el Sol. Si puede producir uno o dos gigantes gaseosos, la responsabilidad recaería en el modelo de acreción del núcleo para explicar cómo podría haberlo producido el sistema. Boss cree que la inestabilidad del disco ofrece una respuesta. Es por eso que su equipo, que incluye al descubridor de Proxima Centauri b Guillem Anglada-Escudé, ha hecho un estudio tan detenido de TRAPPIST-1, uno que eventualmente nos permitirá tomar la decisión sobre la presencia de gigantes gaseosos.

Imagen: Los siete planetas TRAPPIST-1 podrían caber fácilmente dentro de la órbita de Mercurio, el planeta más interno de nuestro propio Sistema Solar. Alan Boss y sus colegas investigaron si es posible que el sistema TRAPPIST-1 pudiera contener planetas gigantes gaseosos en órbitas de períodos mucho más largos que los siete terrestres conocidos. Crédito: NASA / JPL-Caltech.

Boss y sus colegas estudiaron la estrella con métodos astrométricos, que miden la posición de una estrella en el cielo con una precisión lo suficientemente grande como para ver los leves cambios en el movimiento causados ​​por sus planetas. La astrometría es difícil de hacer, pero sus recompensas son potencialmente grandes, ya que puede proporcionar estimaciones precisas de la masa de un planeta, un valor que desafía a otros métodos de detección de planetas. A diferencia de las técnicas de velocidad radial, la astrometría funciona mejor en planetas en períodos orbitales largos, lo que la hace ideal para tratar de localizar gigantes gaseosos como Júpiter en las órbitas del sistema exterior.

Los investigadores utilizaron la cámara astrométrica CAPSCam de Carnegie, conectada al telescopio du Pont de 2,5 metros en el Observatorio Las Campanas (Chile) para determinar los límites superiores para los gigantes gaseosos en TRAPPIST-1. El resultado: no hay planetas de más de 4,6 veces la masa de Júpiter que orbitan la estrella con un período de un año, y no hay planetas de más de 1,6 veces la masa de Júpiter que orbitan la estrella con períodos de 5 años. Dado lo apretados que están los planetas TRAPPIST-1, estas son órbitas anchas, y como dice Boss, “Hay mucho espacio para una mayor investigación entre las órbitas de períodos más largos que estudiamos aquí y las órbitas muy cortas de los siete TRAPPIST conocidos. -1 planetas ".

Si finalmente se descubren gigantes gaseosos en TRAPPIST-1, ¿esto justificaría la inestabilidad del disco en la formación de tales mundos? El documento no profundiza en el asunto:

Montet y col. (2014) combinaron Doppler y resultados de imágenes directas para estimar que alrededor del 6.5% de las enanas M albergan uno o más gigantes gaseosos dentro de las 20 AU. Los gigantes gaseosos que orbitan alrededor de las enanas M pueden representar un desafío para el mecanismo de formación de acreción del núcleo para la formación de planetas gigantes gaseosos (por ejemplo, Koshimoto et al.2014), pero no para el mecanismo de inestabilidad del disco competidor (por ejemplo, Boss 2006).

Hay trabajos que sugieren que la acreción del núcleo es menos probable como modelo de formación de gigantes gaseosos alrededor de las enanas M porque la acreción del núcleo opera más lentamente en los sistemas enanos M, lo que significaría que un gigante gaseoso exterior es difícil de explicar sin la inestabilidad del disco & # 8212 núcleo. la acreción no le da al gigante gaseoso el tiempo suficiente para formarse. Alan Boss tuvo la amabilidad de abordar el problema con más detalle en un correo electrónico esta mañana:

El problema clásico para hacer gigantes gaseosos por acreción del núcleo alrededor de estrellas de baja masa es que los períodos orbitales son mucho más largos a una distancia dada para estrellas de tan baja masa. La acreción del núcleo necesita que transcurran muchos períodos orbitales antes de que las colisiones den como resultado un crecimiento suficiente para formar los núcleos, y cuando el período orbital es lo suficientemente largo, las colisiones no pueden avanzar lo suficientemente rápido para hacer crecer los núcleos antes de que el gas del disco se disipe por acreción en las protoestrellas o por vientos de disco o fotoevaporación, etc.

Todo esto haría que cualquier gigante gaseoso que se encuentre alrededor de TRAPPIST-1 sea un resultado probable de la inestabilidad del disco. El trabajo adicional en la estrella usando métodos astrométricos está en curso y eventualmente debería poder darnos una respuesta definitiva. El equipo está trabajando para mejorar sus técnicas "& # 8230 con el objetivo de reducir las fuentes de errores sistemáticos, como los causados ​​por la refracción cromática diferencial, y por las distorsiones de todo el sistema óptico que pueden cambiar con el tiempo".

El artículo es Boss et al., "Restricciones astrométricas en las masas de planetas gigantes gaseosos de período largo en el sistema planetario TRAPPIST-1", Diario astronómico Vol. 154, No. 3 (23 de agosto de 2017). Resumen / preimpresión.

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Creo recordar que los estudios dinámicos tienden a encontrar que los gigantes gaseosos tienden a interrumpir el tipo de configuraciones multirresonantes compactas que vemos en TRAPPIST-1. Si es así, esto da otra razón no esperar la presencia de gigantes gaseosos alrededor de TRAPPIST-1.

De hecho, esta es también la razón por la que algunos llaman a estos sistemas compactos de planetas de tamaño mediano & # 8216anti-jovianos & # 8217.

Doesn’t this sound like it ought to be the other way around: “There are no planets larger than 4.6 times Jupiter’s mass orbiting the star with a period of one year, and no planets larger than 1.6 times Jupiter’s mass orbiting the star with 5 year periods”? I would have thought that a further away planet (i.e. with a 5-year period) would be harder to rule out than a nearer one (with a 1-year period), and so while you might be able to rule out a nearby gas giant all the way down to 1.6 m_J, the further-out possibilities could only be constrained to be no bigger than 4.6 m_J. Could someone explain why it’s this way around?

Yes, I’m wondering about this, too!

This is an astrometric study, which is sensitive to the size of the sky-projected orbit (in this case, the reflex orbit of the star around the centre-of-mass). This means that objects on wide orbits are easier to detect than close-in ones, provided the orbital period is not too long relative to the timespan of the observations.

This contrasts with the radial velocity method, which is sensitive to the orbital velocity and therefore to close-in orbits (objects on smaller orbits move faster and thus give a larger radial velocity signal) and the transit method which requires that the orbit is sufficiently-well aligned to pass across the disc of the star, which is less probable the further out the object is orbiting.

Thanks – I did realise that the observation method relied on the periodic changes in the star’s position, but I would have thought that surely, for a given mass of planet, a closer orbit would create a bigger tug on the star and cause the star’s orbit around the pair’s center of mass to be wider, thus easier to detect. (Clearly a position further away makes the *planet’s* orbit bigger, and makes the period of the star’s wobbling greater, but I can’t see how it makes the size of the star’s orbit about the center of mass larger…)

The barycenter distance to both bodies increases as the distance between the bodies increases.

Now it makes sense. I should have got it before. While the gravitational force between the star and the planet is less when the planet is further out, their centre of mass is further out and since it’s this that the star revolves around, the star’s periodic motion is easier to detect. Thanks Ron and Andy.

I wouldn’t say easier. As the orbital radius increases the orbital period increases. Thus the velocity and period of the gravitational acceleration decreases, and rapidly at that. There are tremendous technical challenges to be overcome to isolate and verify the signal.

UPS. I meant to say the velocity decreases and the period increases.

Yes, I have to say thanks to you guys, too, as my thinking waa along the same lines.

Astrometric data from GAIA should give us the answer in just a few years.

I wonder if radial velocity measurements of Trappist-1 have been made? Surely if there are massive gas giants orbiting within a few AU of the star then astronomers would have detected the periodic light shifts.

They would have to be made in the infra-red. Optical RV is IMPOSSIBLE with this star because of its EXTREME “redness” and faintness! Currently IR spectrographs are FAR LESS SENSITIVE than optical ones. ALSO: A planet orbiting TRAPPIST-1 at 1 AU takes ALMOST AS LONG to complete an orbit as Jupiter does. A Jupiter-like planet in a Jupiter-like orbit would take ALMOST A CENTURY to complete an orbit.

That’s a bit of an exaggeration in terms of how long the orbits would take. Orbital period at 1 AU for total mass of 0.0802*m_sun+m_jupiter is about 3.5 years (Jupiter’s orbital period is 11.8 years), whereas the orbital period at 5.2 AU is about 41.6 years.

It wasn’t that long ago that all we saw were gas giants–and we ached for smaller worlds.

I’m liking the fact that has been reversed )

Paul Gilster: Could you check this out for me: Steinn Sigurdsson posted this VERY INTREGUING TWEET recently. Dr. Rodrego Luger, University of Washington “Probing the TRAPPIST-1 System with planet-planet occultations&#[email protected]#PSUAstro Seminar. What intregues me is that he used the word “WITH” instead of “for”. Has he found any? Keep in mind that a P-PO is where two planets are transiting at the same time, AND THEN, one planet ECLIPSES the other! If you could find and then post the DATE of the seminar, I would appreciate it. Gracias.

Entirely theoretical at this point, from what I can tell, though if I hear anything more, I’ll pass it along. Have asked Dr. Sigurðsson,


Could TRAPPIST-1’s seven Earth-like planets have gas giant siblings?

Caption: An artist’s conception of the TRAPPIST-1 planetary system courtesy of NASA/JPL-Caltech.

New work from a team of Carnegie scientists (and one Carnegie alumnus) asked whether any gas giant planets could potentially orbit TRAPPIST-1 at distances greater than that of the star’s seven known planets. If gas giant planets are found in this system’s outer edges, it could help scientists understand how our own Solar System’s gas giants like Jupiter and Saturn formed.

Earlier this year, NASA’s Spitzer Space Telescope thrilled the world as it revealed that TRAPPIST-1, an ultra-cool dwarf star in the Aquarius constellation, was the first-known system of seven Earth-sized planets orbiting a single star. Three of these planets are in the so-called habitable zone—the distance from the central star at which liquid water is most likely to be found.

But it’s possible that like our own Solar System, TRAPPIST-1 is also orbited by gas giant planets at a much-greater distance than the Earth-sized planets that we already know are part of the system.

“A number of other star systems that include Earth-sized planets and super-Earths are also home to at least one gas giant,” said Carnegie’s Alan Boss, who is first author on the team’s paper, published by The Astronomical Journal. “So, asking whether these seven planets have gas giant siblings with longer-period orbits is an important question.”

To begin answering, Boss turned to the ongoing planet-hunting survey he co-runs with Carnegie co-authors Alycia Weinberger, Ian Thompson, and others. They have a special instrument on the du Pont telescope at Carnegie’s Las Campanas Observatory called the CAPSCam—the Carnegie Astrometric Planet Search Camera. It searches for extrasolar planets using the astrometric method, by which a planet’s presence can be detected indirectly through the wobble of the host star around the stellar system’s center of mass.

Using CAPSCam, Boss and his colleagues—including Carnegie’s Tri Astraatmadja and Guillem Anglada-Escudé, a former Carnegie fellow now at Queen Mary University of London—determined the upper limits for the mass for any potential gas giant planets in the TRAPPIST-1 system. They found that there are no planets larger than 4.6 times Jupiter’s mass orbiting the star with a period of 1 year, and no planets larger than 1.6 times Jupiter’s mass orbiting the star with 5-year periods. (These periods might not seem very long in comparison to Jupiter’s nearly 12-year period, but TRAPPIST-1’s seven known planets have periods ranging from 1.5 to 20 days.)

“There is a lot of space for further investigation between the longer-period orbits we studied here and the very short orbits of the seven known TRAPPIST-1 planets,” added Boss.

If long-period gas giant planets are found in the TRAPPIST-1 system, then it could help resolve a longstanding debate about the formation of our own Solar System’s gas giant planets.

All seven TRAPPIST-1 planets could easily fit inside the orbit of Mercury, our own Solar System’s innermost planet. Alan Boss and his colleagues investigated whether it’s possible that the TRAPPIST-1 system could contain gas giant planets on much longer-period orbits than the seven known terrestrial ones. Image is courtesy of NASA/JPL-Caltech.

In our Sun’s youth, it was surrounded by a disk of gas and dust from which its planets were born. Earth and the other terrestrial planets were formed by the slow accretion of rocky material from the disk. One theory for gas giant planet formation contends that they also begin by the accretion of a solid core, which eventually contains enough material to gravitationally attract a large envelope of surrounding gas.

The competing theory holds that our own gas giant planets formed when the Sun’s rotating disk of gas and dust took on a spiral arm formation. The arms increased in mass and density until distinct clumps formed and rapidly coalesced into baby gas giants.

One drawback of the first option, called core accretion, is that it can’t easily explain how gas giant planets form around a star as low in mass as TRAPPIST-1, which is twelve times less massive than the Sun. However, Boss’s computational models of the second theory, called disk instability, have indicated that gas giant planets could form around such red dwarf stars.

“Gas giant planets found on long-period orbits around TRAPPIST-1 could challenge the core accretion theory, but not necessarily the disk instability theory,” Boss explained.


TRAPPIST-1 planets provide clues to the nature of habitable worlds

TRAPPIST-1 is an ultra-cool red dwarf star that is slightly larger, but much more massive, than the planet Jupiter, located about 40 light-years from the Sun in the constellation Aquarius.

Among planetary systems, TRAPPIST-1 is of particular interest because seven planets have been detected orbiting this star, a larger number of planets than have been than detected in any other exoplanetary system. In addition, all of the TRAPPIST-1 planets are Earth-sized and terrestrial, making them an ideal focus of study for planet formation and potential habitability.

ASU scientists Cayman Unterborn, Steven Desch, and Alejandro Lorenzo of the School of Earth and Space Exploration, with Natalie Hinkel of Vanderbilt University, have been studying these planets for habitability, specifically related to water composition. Their findings have been recently published in Astronomía de la naturaleza.

Water on the TRAPPIST-1 Planets

The TRAPPIST-1 planets are curiously light. From their measured mass and volume, all of this system's planets are less dense than rock. On many other, similarly low-density worlds, it is thought that this less-dense component consists of atmospheric gasses.

"But the TRAPPIST-1 planets are too small in mass to hold onto enough gas to make up the density deficit," explains geoscientist Unterborn. "Even if they were able to hold onto the gas, the amount needed to make up the density deficit would make the planet much puffier than we see."

So scientists studying this planetary system have determined that the low-density component must be something else that is abundant: water. This has been predicted before, and possibly even seen on larger planets like GJ1214b, so the interdisciplinary ASU-Vanderbilt team, composed of geoscientists and astrophysicists, set out to determine just how much water could be present on these Earth-sized planets and how and where the planets may have formed.

Calculating water amounts on TRAPPIST-1 planets

To determine the composition of the TRAPPIST-1 planets, the team used a unique software package, developed by Unterborn and Lorenzo, that uses state-of-the-art mineral physics calculators. The software, called ExoPlex, allowed the team to combine all of the available information about the TRAPPIST-1 system, including the chemical makeup of the star, rather than being limited to just the mass and radius of individual planets.

Much of the data used by the team to determine composition was collected from a dataset called the Hypatia Catalog, developed by contributing author Hinkel. This catalog merges data on the stellar abundances of stars near to our Sun, from over 150 literature sources, into a massive repository.

What they found through their analyses was that the relatively "dry" inner planets (labeled "b" and "c" on this image) were consistent with having less than 15 percent water by mass (for comparison, Earth is 0.02 percent water by mass). The outer planets (labeled "f" and "g" on this image) were consistent with having more than 50 percent water by mass. This equates to the water of hundreds of Earth-oceans. The masses of the TRAPPIST-1 planets continue to be refined, so these proportions must be considered estimates for now, but the general trends seem clear.

"What we are seeing for the first time are Earth-sized planets that have a lot of water or ice on them," says ASU astrophysicist and contributing author, Steven Desch.

But the researchers also found that the ice-rich TRAPPIST-1 planets are much closer to their host star than the ice line. The "ice line" in any solar system, including TRAPPIST-1's, is the distance from the star beyond which water exists as ice and can be accreted into a planet inside the ice line water exists as vapor and will not be accreted. Through their analyses, the team determined that the TRAPPIST-1 planets must have formed much farther from their star, beyond the ice line, and migrated in to their current orbits close to the host star.

There are many clues that planets in this system and others have undergone substantial inward migration, but this study is the first to use composition to bolster the case for migration. What's more, knowing which planets formed inside and outside of the ice line allowed the team to quantify for the first time how much migration took place.

Because stars like TRAPPIST-1 are brightest right after they form and gradually dim thereafter, the ice line tends to move in over time, like the boundary between dry ground and snow-covered ground around a dying campfire on a snowy night. The exact distances the planets migrated inward depends on when they formed. "The earlier the planets formed," says Desch, "the further away from the star they needed to have formed to have so much ice." But for reasonable assumptions about how long planets take to form, the TRAPPIST-1 planets must have migrated inward from at least twice as far away as they are now.

Too much of a good thing

Interestingly, while we think of water as vital for life, the TRAPPIST-1 planets may have too much water to support life.

"We typically think having liquid water on a planet as a way to start life, since life, as we know it on Earth, is composed mostly of water and requires it to live," explains Hinkel. "However, a planet that is a water world, or one that doesn't have any surface above the water, does not have the important geochemical or elemental cycles that are absolutely necessary for life."

Ultimately, this means that while M-dwarf stars, like TRAPPIST-1, are the most common stars in the universe (and while it's likely that there are planets orbiting these stars), the huge amount of water they are likely to have makes them unfavorable for life to exist, especially enough life to create a detectable signal in the atmosphere that can be observed. "It's a classic scenario of 'too much of a good thing,'" says Hinkel.

So, while we're unlikely to find evidence of life on the TRAPPIST-1 planets, through this research we may gain a better understanding of how icy planets form and what kinds of stars and planets we should be looking for in our continued search for life.


Could TRAPPIST-1's Seven Earth-size Planets Have Gas Giant Siblings?

New work from a team of Carnegie scientists (and one Carnegie alumnus) asked whether any gas giant planets could potentially orbit TRAPPIST-1 at distances greater than that of the star's seven known planets.

If gas giant planets are found in this system's outer edges, it could help scientists understand how our own solar system's gas giants like Jupiter and Saturn formed.

Earlier this year, NASA's Spitzer Space Telescope thrilled the world as it revealed that TRAPPIST-1, an ultra-cool dwarf star in the Aquarius constellation, was the first-known system of seven Earth-sized planets orbiting a single star. Three of these planets are in the so-called habitable zone -- the distance from the central star at which liquid water is most likely to be found.

But it's possible that like our own solar system, TRAPPIST-1 is also orbited by gas giant planets at a much-greater distance than the Earth-sized planets that we already know are part of the system.

"A number of other star systems that include Earth-sized planets and super-Earths are also home to at least one gas giant," said Carnegie's Alan Boss, who is first author on the team's paper, published by The Astronomical Journal. "So, asking whether these seven planets have gas giant siblings with longer-period orbits is an important question."

To begin answering, Boss turned to the ongoing planet-hunting survey he co-runs with Carnegie co-authors Alycia Weinberger, Ian Thompson, and others. They have a special instrument on the du Pont telescope at Carnegie's Las Campanas Observatory called the CAPSCam -- the Carnegie Astrometric Planet Search Camera. It searches for extrasolar planets using the astrometric method, by which a planet's presence can be detected indirectly through the wobble of the host star around the stellar system's center of mass.

Using CAPSCam, Boss and his colleagues -- including Carnegie's Tri Astraatmadja and Guillem Anglada-Escudé, a former Carnegie fellow now at Queen Mary University of London -- determined the upper limits for the mass for any potential gas giant planets in the TRAPPIST-1 system. They found that there are no planets larger than 4.6 times Jupiter's mass orbiting the star with a period of 1 year, and no planets larger than 1.6 times Jupiter's mass orbiting the star with 5-year periods. (These periods might not seem very long in comparison to Jupiter's nearly 12-year period, but TRAPPIST-1's seven known planets have periods ranging from 1.5 to 20 days.)

"There is a lot of space for further investigation between the longer-period orbits we studied here and the very short orbits of the seven known TRAPPIST-1 planets," added Boss.

If long-period gas giant planets are found in the TRAPPIST-1 system, then it could help resolve a longstanding debate about the formation of our own solar system's gas giant planets.

In our Sun's youth, it was surrounded by a disk of gas and dust from which its planets were born. Earth and the other terrestrial planets were formed by the slow accretion of rocky material from the disk. One theory for gas giant planet-formation contends that they also begin by the accretion of a solid core, which eventually contains enough material to gravitationally attract a large envelope of surrounding gas.

The competing theory holds that our own gas giant planets formed when the Sun's rotating disk of gas and dust took on a spiral arm formation. The arms increased in mass and density until distinct clumps formed and rapidly coalesced into baby gas giants.

One drawback of the first option, called core accretion, is that it can't easily explain how gas giant planets form around a star as low in mass as TRAPPIST-1, which is twelve times less massive than the Sun. However, Boss's computational models of the second theory, called disk instability, have indicated that gas giant planets could form around such red dwarf stars.

"Gas giant planets found on long-period orbits around TRAPPIST-1 could challenge the core accretion theory, but not necessarily the disk instability theory," Boss explained.

Reference: "Astrometric Constraints on the Masses of Long-Period Gas Giant Planets in the TRAPPIST-1 Planetary System," Alan P. Boss et al., 2017 Sept., Astronomical Journal [http://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/aa84b5, preprint: https://arxiv.org/abs/1708.02200].

The CAPSCam astrometric planet search program is supported by the David W. Thompson Family Fund. The development of the CAPSCam camera was funded, in part, by the National Science Foundation.


Ver el vídeo: Elite Dangerous - A Tour of Trappist 1 (Octubre 2022).