Франк Селсіс "Заводжені планети - не рідкість" Сіель; Космос

  • Facebook
  • Twitter
  • Instagram
  • Афастрономія
  • Фото
  • Молодший

  • селсіс

    Води, мабуть, не так мало на невеликих екзопланетах. У будь-якому випадку, наша блакитна планета не була б винятковою з цієї точки зору і навіть скоріше з’явилася б серед сухих планет! Нові оцінки щільності семи планет зірки Траппіст-1 - нижчі, ніж у Землі, за винятком Траппіста-1 е - справді вказують на те, що всі вони мають велику кількість води. Для Ciel & Espace Франк Селсіс, директор з досліджень CNRS і фахівець у планетарній атмосфері, розшифровує цей результат.

    Ви співавторуєте разом із двадцятьма астрофізиками статтю Саймона Грімма з Бернського університету під назвою "Природа екзопланет Траппіста-1". Який його головний результат ?

    Франк Селсіс: Це стосується щільності планет, виявлених навколо червоного карлика Траппіста-1. Раніше цей параметр був відомий з низькою точністю: ми мали невизначеності від 28% до 95%. Новий метод дозволив вказати масу і, отже, щільність цих семи планет, значення яких тепер вимірюються з точністю від 5% до 12%. Ці щільності коливаються від 0,6 до 1 рази, ніж на Землі.

    Якщо ці вимірювання відповідають дійсності, то планети b, d, f, g та h, ймовірно, заболочені. Я все ще обережний, оскільки деякі дослідники вважають, що розмір планет в Траппісті-1 може бути завищений (через тонкий ефект, пов’язаний із плямами зірки). У цьому випадку, звичайно, щільність буде недооцінена. У нас буде чисте серце через рік-два, коли ми накопичимо багато інших спостережень за транзитом [проходження планети перед її зіркою, примітка].

    Який метод дозволив краще оцінити масу цих екзопланет ?

    Франк Селсіс: Загалом, ми вимірюємо масу екзопланети за допомогою методу радіальної швидкості [який складається з вимірювання гравітаційного ефекту планети на рух її зірки, примітка редактора]. На жаль, цей метод, який вимагає спектроскопічного розсіювання зоряного світла, не може бути застосований до маленької холодної зірки, як Траппіст-1. Він занадто слабкий у видимому діапазоні. І в інфрачервоному діапазоні, де він світить трохи більше, ми тільки починаємо мати адекватні інструменти, такі як Спіру на CFHT на Гаваях.

    Тому ми використовували «метод TTV» для варіації часу транзиту. Це вимірює відставання або відставання у часі транзиту планети - компенсації, спричинені гравітаційним тягою іншої планети в системі. Насправді саме застосування методу на позасонячних планетах дозволило Урбену Ле Вер’є відкрити Нептун із-за порушень, які він спричинив на орбіті Урана! За винятком того Левер'є, він знав період Урану.

    На щастя, для «Траппіста-1» прогрес і затримка в транспорті надзвичайно великі. Це пов’язано з тим, що планети знаходяться дуже близько до зірки, а їх орбіти також резонансні. Але нам все-таки довелося зробити багато моделей семипланетної системи з різними періодами, різними масами, поки ми не знайшли комбінацію, яка найкраще відтворює спостереження. Цей метод вимагає багато обчислювального часу. Команда Берна має спеціальний сервер для цього.

    Як пояснити таку низьку щільність, отже, таку велику кількість води на цих планетах ?

    Франк Селсіс: Зволожені планети здаються досить простими для формування. Більшість суперземл, щільність яких була оцінена, мають низькі значення. Більше того, у Сонячній системі ми маємо Юпітер та його крижані супутники, про які Траппіст-1 та його супутники змушують люто мислити. Тож насправді може не бути нічого виняткового. Навпаки, можна припустити, що в системах, де не одна гігантська планета домінує над усіма іншими, планети формуються природним шляхом з водою. Складність навколо червоних карликів полягає в тому, щоб знати, як підтримується ця вода.

    Тому що червоні карлики - це активні зірки ?

    Франк Селсіс: Так, деякі мої колеги не вважають планети навколо червоних карликів цікавими, оскільки ці зірки досить активні, щоб спричинити повну втрату атмосфери своїх планет. І нинішні моделі насправді кажуть нам, що це можливо. За винятком того, що, на мій погляд, ми не повинні мати сліпу віру в ці моделі.

    З одного боку, тому що моделювати атмосферні вихлопи дуже складно - я не впевнений, що ми справді розуміємо, як це відбувається! З іншого боку, оскільки спостереження, здається, їм суперечать: у нас є багато газоподібних планет поблизу їхньої зірки («гарячого Нептуна»), які, згідно з цими моделями, мали б втратити свою водневу оболонку, але все ще там.

    Вимірювання щільності планет Траппіста-1 особливо важливе, оскільки вони першими показують значну кількість води на твердих планетах розміром із Землю. До цього часу у нас були вимірювання лише для суперземл [планет, діаметр яких може досягати вдвічі більше, ніж Земля, примітка редактора].

    Якщо ці щільності підтверджені, це означає, що вода входить на кілька відсотків до складу планет Траппіста-1. Це набагато більше, ніж частка води на Землі (