De sju planeterna som kretsar runt den ultralöta dvärgen Trappist-1 är mestadels steniga, och vissa av dem kan ha mer vatten än jorden.
En ny studie publicerad i tidskriften Astronomy & Astrophysics, som fokuserar på världens täthet i Trappist-1-systemet, har visat de mest exakta resultaten hittills. Så det konstaterades att några av planeterna är 5% täckta med vatten - det är 250 gånger mer än vatten på jorden.
”Alla Trappist-1-planeter liknar jorden mycket: de har en solid kärna omgiven av en atmosfär,” säger Simon Grimm, en exoplanetolog vid University of Bern, i ett brev till Space.com. "Trappist-1 är den planet som mest liknar jorden när det gäller massa, radie och energi från en stjärna."
Grimm och hans kollegor blev intresserade av systemet efter upptäckten 2016 och beslutade att studera det med metoden Transit Time Variation (TTV). Genom att observera små variationer i de perioder som planeten passerade framför stjärnan ur vår synvinkel tillåter denna metod forskare att köra de mest exakta studierna av planetmassor och densiteter.
"TTV är nu den enda metoden för att bestämma massorna, och därför tätheten för planeter som Trappist-1-systemet," säger Grimm.
Forskare använde data från rymdteleskopet Spitzer och flera rymdskepp från European Southern Observatory i Chile för att göra detaljerade observationer som skulle hjälpa till att studera variationer i planetbanor.
En graf över massorna och radierna för Trappist-1-planeterna, Jorden och Venus. Kurvor spårar idealiserade kompositioner i steniga och vattenrika miljöer (yttemperatur fast vid 200 K) / University of Bern.
Om planeten kretsade kring sin stjärna ensam, skulle den bara utsättas för stjärnens gravitationseffekt. Men om det finns två eller flera världar i systemet, interagerar planeterna gravitationsmässigt och verkar på varandra med en kraft som motsvarar deras massor. Dessa förändringar beror på planetmassor, avstånd och andra omloppsparametrar.
Kampanjvideo:
Samtidigt gör "överfulla system" som Trappist-1 det svårt att fastställa effekterna av enskilda planeter, eftersom var och en av dem påverkar sina grannar. Det är lättare att mäta planeterna i detta system direkt, eftersom de roterar synkront. Tillsammans bildar de sju exoplaneterna en resonanskedja som förbinder dem alla och antyder en långsam, lugn utveckling.
"Trappist-1-systemet är speciellt eftersom alla dess planeter är i resonans", förklarar Grimm.
Forskaren använde en simulering som han tidigare använde för att beräkna planetbanor och anpassade den till TTV-analysen. Med hjälp av mer än 200 transiter simulerade hans team massorna och tätheten på planeterna och simulerade deras banor tills den tid då de simulerade transiterna matchade observationerna.
Forskarna fann att planetens täthet sträcker sig från 0,6 till 1,0 jordens. Sju av dem är rika på vatten och för vissa tar det så mycket som 5% av den totala massan. Som jämförelse: vatten är endast 0,02% av jordens massa.
Trappist-1b och c - närmast stjärnan - har troligen steniga kärnor och är omgivna av täta atmosfärer.
Trappist-1d är den lättaste av de sju planeterna, med en massa på cirka 30% av jordens massa. Dess låga massa kan bero på den utökade atmosfären, havet eller ett lager is.
Trappist-1f, g och h är tillräckligt långt borta från stjärnan för att vattnet på hela ytan är helt fryst. Det är osannolikt att tunna atmosfärer kan innehålla tyngre molekyler som Jorden.
Dessutom finns det Trappist-1e, som är den mest jordliknande i gruppen. Den är något tätare än vår planet och har troligen en tätare järnkärna. Det kan också sakna en tät atmosfär, hav eller isark.
Forskarna varnade för att dessa resultat säger ingenting om planetenes vanlighet. Men arbetet kan hjälpa forskare att bättre förstå förhållandena i arbetet i trånga system och avgöra om liv kan existera på världarna i Trappist-1-systemet.
Vladimir Guillen
