Землеподібні планети в системі TRAPPIST-1 мають майже однакову щільність

Нове дослідження, опубліковане Planetary Science Journal, показує, що планети TRAPPIST-1 мають дуже схожі щільності. Можливо, всі вони містять приблизно однакове співвідношення матеріалів, таких як залізо, кисень, магній і кремній. Але якщо це так, це співвідношення має помітно відрізнятися від земного: планети TRAPPIST-1 приблизно на 8% менш щільні, ніж Земля.

У TRAPPIST-1 знаходиться найбільша група планет розміром приблизно з Землю, коли-небудь виявлених в одній зоряній системі. Ці сім скелястих планет, розташованих на відстані близько 40 світлових років від Землі, є прикладом величезного розмаїття планетних систем, які заповнюють Всесвіт.

Деякі з цих планет відомі з 2016 року, коли вчені оголосили, що вони виявили три планети навколо зірки TRAPPIST-1 за допомогою малого телескопа Transiting Planets and Planetesimals (TRAPPIST) в Чилі. Подальші спостереження космічного телескопа «Спітцер» НАСА у співпраці з наземними телескопами підтвердили наявність двох вихідних планет і виявили ще п’яти.

Всі сім планет TRAPPIST-1, які знаходяться так близько до своєї зірки, що вони вписуються в орбіту Меркурія, були виявлені за допомогою методу отримання транзитну: вчені не можуть бачити планети безпосередньо (вони занадто малі і тьмяні у порівнянні із зіркою), тому вони шукають провали в яскравості зірки, що виникають при проходженні планет перед нею.

Неодноразові спостереження за падінням зоряного світла в поєднанні з вимірами часу обертання планет по орбіті дозволили астрономам оцінити маси і діаметри планет, які, в свою чергу, використовувалися для розрахунку їх щільності. Попередні розрахунки визначили, що планети приблизно дорівнюють розміру і масі Землі та також повинні бути кам’янистими або земними, на відміну від планет з переважанням газу, таких як Юпітер і Сатурн.

Чим точніше вчені знають щільність планети, тим більш точно вони можуть обмежити її склад. Щільність восьми планет в нашій сонячній системі сильно відрізняється. Гіганти з переважанням газу – Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун – великі, але набагато менш щільні, ніж чотири земних світи, тому що вони складаються в основному з більш легких елементів, таких як водень і гелій. Але навіть вони демонструють деяку різноманітність щільності, яка визначається як складом планети, так і стисненням через гравітацію самої планети. Віднімаючи ефект гравітації, вчені можуть обчислити так звану нестиснену щільність планети і дізнатися більше про її складі.

Сім планет TRAPPIST-1 мають схожі щільності – значення розрізняються не більше ніж на 3%. Це відрізняє цю систему від нашої. Різниця в щільності між планетами TRAPPIST-1 і Землею і Венерою може здатися незначною – близько 8%, але в планетарному масштабі вона значна. Наприклад, один зі способів пояснити, чому планети TRAPPIST-1 менш щільні, полягає в тому, що вони мають такий же склад, що і Земля, але з меншим відсотковим вмістом заліза – близько 21% в порівнянні з 32% на Землі.

Як альтернативна теорія – залізо на планетах TRAPPIST-1 може бути насичене киснем, утворюючи оксид заліза або іржу. Додатковий кисень зменшив би щільність планет. Поверхня Марса набуває червоного відтінку через оксиду заліза, але має ядро, що складається з неокисленого заліза. Якби нижча щільність планет TRAPPIST-1 була повністю викликана окисленим залізом, планети повинні були б бути повністю іржавими і не могли мати твердих залізних ядер.

Команда також вивчила, чи може поверхня кожної планети бути покритою водою, яка навіть легше, ніж іржа, і яка може змінити загальну щільність планети. Якби це було так, вода повинна була б складати близько 5% загальної маси чотирьох зовнішніх планет. Для порівняння, вода становить менше однієї десятої відсотка від загальної маси Землі.

Оскільки вони розташовані дуже близько до своєї зірки, щоб вода могла залишатися рідиною в більшості випадків, трьом внутрішнім планетам TRAPPIST-1 буде потрібна гаряча і щільна атмосфера, подібна до Венери, так що вода може залишатися пов’язаною з планетою у вигляді пари. Це пояснення здається менш імовірним, тому що було б збігом, якби на всіх семи планетах було достатньо води, щоб мати таку однакову щільність.


Джерело: hightech.fm
Переклад: Kurai

Рейтинг читателей
[Всего: 1 Средний: 5]

Добавить комментарий

0
Web Design BangladeshWeb Design BangladeshMymensingh