TRAPPIST-1d
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TRAPPIST-1d
TRAPPIST-1d impresión de artista 2018.png
Impresión artística de TRAPPIST-1d (febrero de 2018).
Descubrimiento
Fecha de descubrimiento2 de mayo de 2016
Método de detecciónTránsito
Características orbitales
Apastron0.022467 +0,0000206
−0,000021 AU
Periastron0.022094 +0,0000206
−0,000021 AU
Semieje mayor0,02228038 ± 4,4e-7 [1] AU
Excentricidad0,00837 ± 0,00093 [1]
Periodo orbital4.049959 ± 0.000078 [2] d
Inclinación89,89 +0,08
−0,15[2]
EstrellaTRAPPIST-1 [3]
Características físicas
Radio medio0,784 +0.023
−0.023[1] R ⊕
Masa0,297 +0,035
−0,039[1] M ⊕
Densidad media3.39 +0,34
−0,37 g cm −3
Gravedad superficial0.483 +0.048
−0.052[1] g
La temperaturaT eq : 282,1 ± 4,0 K (8,95 ± 4,00 ° C; 48,11 ± 7,20 ° F) [2]

TRAPPIST-1d , también designado como 2MASS J23062928-0502285 d , es un pequeño exoplaneta (aproximadamente el 30% de la masa de la Tierra), que orbita en el borde interior de la zona habitable de la estrella enana ultrafría TRAPPIST-1 aproximadamente 40 luz- años (12,1 pársecs , o casi 3.7336 × 10 14 km ) de la Tierra en la constelación de Acuario . El exoplaneta se encontró utilizando el método de tránsito , en el que se mide el efecto de atenuación que provoca un planeta al cruzar frente a su estrella. Los primeros signos del planeta se anunciaron en 2016, pero no fue hasta los años siguientes que se obtuvo más información sobre la probable naturaleza del planeta. TRAPPIST-1d es el planeta menos masivo del sistema y es probable que tenga una atmósfera compacta pobre en hidrógeno similar a Venus, la Tierra o Marte. [4] Recibe solo un 4,3% más de luz solar que la Tierra, colocándola en el borde interior de la zona habitable. [2]Tiene aproximadamente <5% de su masa como una capa volátil, que podría consistir en atmósfera, océanos y / o capas de hielo. [1] Estudios recientes de la Universidad de Washington han concluido que TRAPPIST-1d podría ser un exoplaneta similar a Venus con una atmósfera inhabitable. [5] El planeta es un candidato a planeta globo ocular . [6]

Características físicas

Radio, masa y temperatura

TRAPPIST-1d se detectó con el método de tránsito, lo que permitió a los científicos determinar con precisión su radio. El planeta tiene aproximadamente 0,784 R ⊕ con un pequeño margen de error de aproximadamente 147 km. Las variaciones del tiempo de tránsito y las complejas simulaciones por computadora ayudaron a determinar con precisión la masa del planeta, lo que llevó a los científicos a poder calcular su densidad, gravedad superficial y composición. TRAPPIST-1d tiene apenas 0,297 M ⊕ , lo que lo convierte en uno de los exoplanetas menos masivos encontrados hasta ahora. Tiene el 61,6% de la densidad de la Tierra (3,39 g / cm 3) y poco menos de la mitad de la gravedad. Tanto su masa, densidad y gravedad superficial son las más bajas de todo el sistema TRAPPIST-1. Además, la densidad de TRAPPIST-1d indica una composición principalmente rocosa, con aproximadamente ≤5% de su masa en forma de capa volátil. La capa volátil de TRAPPIST-1d puede consistir en capas de atmósfera, océano y / o hielo. [1] TRAPPIST-1d tiene una temperatura de equilibrio de 282,1 K (9,0 ° C; 48,1 ° F), asumiendo un albedo de 0. [2] Para un albedo similar a la Tierra de 0,3, la temperatura de equilibrio del planeta es de alrededor de 258 K ( −15 ° C; 5 ° F), muy similar a la de la Tierra a 255 K (−18 ° C; −1 ° F). [7]

Orbita

TRAPPIST-1d es un planeta en órbita cercana, con una órbita completa que tarda solo 4.05 días (aproximadamente 97 horas) en completarse. [2] Orbita a una distancia de solo 0.02228 AU de la estrella anfitriona, o aproximadamente 2.2% de la distancia entre la Tierra y el Sol . [1] A modo de comparación, Mercury, el planeta más interno de nuestro Sistema Solar, tarda 88 días en orbitar a una distancia de aproximadamente 0,38 AU. El tamaño de TRAPPIST-1 y la órbita cercana de TRAPPIST-1d a su alrededor significa que la estrella vista desde el planeta parece 5,5 veces más grande que el Sol desde la Tierra. Si bien un planeta a la distancia de TRAPPIST-1d de nuestro Sol sería un mundo quemado, la baja luminosidad de TRAPPIST-1 significa que el planeta recibe solo 1.043 veces la luz solar que recibe la Tierra, colocándolo dentro de la parte interior de la zona habitable conservadora. [2]

Estrella anfitriona

Artículo principal: TRAPPIST-1

El planeta orbita una estrella enana ultrafría ( tipo M ) llamada TRAPPIST-1 . La estrella tiene una masa de 0.089 M ☉ (cerca del límite entre las enanas marrones y las estrellas que se fusionan con hidrógeno ) y un radio de 0.121 R ☉ . Tiene una temperatura de 2.516 K (2.243 ° C; 4.069 ° F) y tiene entre 3 y 8 mil millones de años. En comparación, el Sol tiene 4.600 millones de años [8] y una temperatura de 5778 K (5504,85 ° C, 9940,73 ° F). [9] La estrella es rica en metales, con una metalicidad ([Fe / H]) de 0.04, o 109% de la cantidad solar. Esto es particularmente extraño, ya que se debería esperar que las estrellas de baja masa cerca del límite entre las enanas marrones y las estrellas de fusión de hidrógeno tengan considerablemente menos metales que el Sol. Su luminosidad ( L ☉ ) es 0.05% de la del Sol.

Estrellas como TRAPPIST-1 tienen la capacidad de vivir hasta 4-5 billones de años, 400-500 veces más de lo que vivirá el Sol (al Sol solo le quedan unos 8 mil millones de años de vida, un poco más de la mitad de su vida). [10] Debido a esta capacidad de vivir durante largos períodos de tiempo, es probable que TRAPPIST-1 sea una de las últimas estrellas restantes cuando el Universo sea ​​mucho más antiguo de lo que es ahora, cuando el gas necesario para formar nuevas estrellas será agotados , y los restantes comienzan a morir.

La magnitud aparente de la estrella , o qué tan brillante parece desde la perspectiva de la Tierra, es 18,8. Por lo tanto, es demasiado oscuro para ser visto a simple vista (el límite para eso es 5.5).

La estrella no solo es muy pequeña y está muy lejos, sino que también emite relativamente poca luz visible, que brilla principalmente en el infrarrojo invisible. Incluso desde la proximidad cercana de TRAPPIST-1d, unas 50 veces más cerca que la Tierra del Sol, el planeta recibe menos del 1% de la luz visible que la Tierra ve de nuestro Sol. Esto probablemente haría que los días en TRAPPIST-1d nunca fueran más brillantes que el crepúsculo en la Tierra. Sin embargo, eso todavía significa que TRAPPIST-1 podría brillar fácilmente al menos 3000 veces más brillante en el cielo de TRAPPIST-1d que la luna llena en el cielo nocturno de la Tierra.

Habitabilidad

Ver también: habitabilidad de los sistemas de enanas rojas

Los modelos, y por tanto los científicos, se dividen en función de si sus soluciones convergentes a partir de los datos de TRAPPIST-1d indican una habitabilidad similar a la de la Tierra o un efecto invernadero severo .

En algunos aspectos, este exoplaneta es uno de los más parecidos a la Tierra que se han encontrado. Mucho más pequeño que la Tierra, que puede dañar su magnetosfera, recibe superficialmente algo más que la radiación de nuestro planeta. No tiene una atmósfera a base de hidrógeno o helio, lo que hace que los planetas más grandes sean inhabitables. El planeta también puede tener agua líquida y atmosférica, hasta muchas veces más que la Tierra. [1] Probablemente bloqueada por las mareas, una atmósfera densa podría ser suficiente para transferir calor al lado oscuro mucho más frío.

La mayoría de los modelos de la Universidad de Washington para TRAPPIST-1d convergen fuertemente en un planeta similar a Venus con una atmósfera inhabitable. [5] Está en la parte interior de la zona habitable esperada de su estrella madre (donde, con un cambio bastante estrecho de la magnetosfera de la Tierra, la historia del bombardeo, la historia de la estrella / planetaria y los gases, el agua líquida estaría en la superficie). El modelado tridimensional avanzado converge en un efecto invernadero desbocado ; algunas soluciones tienen un poco de agua que sobrevive más allá de la primera fase caliente en la historia del planeta. [11] [12]

TRAPPIST-1d puede resistir este calentamiento, especialmente si tiene un albedo similar a la Tierra de ≥0,3, según otros análisis. Los mismos investigadores señalan que tal proximidad a la estrella anfitriona tiende a aumentar la actividad geotérmica y a calentar mareando el fondo de los mares. [13]

Descubrimiento

Un equipo de astrónomos encabezado por Michaël Gillon del Institut d'Astrophysique et Géophysique de la Universidad de Lieja [14] en Bélgica utilizó el telescopio TRAPPIST (Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope) en el Observatorio La Silla en el desierto de Atacama , Chile . [15] para observar TRAPPIST-1 y buscar planetas en órbita. Utilizando fotometría de tránsito , descubrieron tres planetas del tamaño de la Tierra que orbitaban la estrella enana; los dos más internos están unidos por mareas a su estrella anfitriona, mientras que el más externo parece estar dentro de la zona habitable del sistema o justo fuera de ella. [16] [17]El equipo hizo sus observaciones de septiembre a diciembre de 2015 y publicó sus hallazgos en la edición de mayo de 2016 de la revista Nature . [15] [18]

La afirmación original y el presunto tamaño del planeta se revisaron cuando se reveló el sistema completo de siete planetas en 2017:

Impresión artística del sistema planetario TRAPPIST-1.
"Ya sabíamos que TRAPPIST-1, una estrella pequeña y tenue a unos 40 años luz de distancia, era especial. En mayo de 2016, un equipo dirigido por Michaël Gillon en la Universidad de Lieja de Bélgica anunció que estaba en órbita cercana por tres planetas que probablemente son rocosos : TRAPPIST-1b, c y d ...
"A medida que el equipo seguía observando sombra tras sombra cruzar la estrella, tres planetas ya no parecían suficientes para explicar el patrón." En algún momento no pudimos entender todos estos tránsitos ", dice Gillon.
"Ahora, después de usar el telescopio espacial Spitzer para observar el sistema durante casi tres semanas seguidas, Gillon y su equipo han resuelto el problema: TRAPPIST-1 tiene cuatro planetas más.
“Los planetas más cercanos a la estrella, TRAPPIST-1b y c, no han cambiado. Pero hay un nuevo tercer planeta, que ha tomado el apodo de d, y lo que antes se veía como d resultó ser destellos de e, f y g. También hay un planeta h, que se aleja más y solo se ve una vez ". [19]

Ver también

  • Lista de exoplanetas potencialmente habitables

Referencias

  1. ^ a b c d e f g h i Grimm, Simon L .; Demory, Brice-Olivier; Gillon, Michael; Dorn, Caroline; Agol, Eric; Burdanov, Artem; Delrez, Laetitia; Sestovic, Marko; Triaud, Amaury HMJ; Turbet, Martin; Bolmont, Emeline; Caldas, Anthony; de Wit, Julien; Jehin, Emmanuel; Leconte, Jeremy; Raymond, Sean N .; Van Grootel, Valerie; Burgasser, Adam J .; Carey, Sean; Fabrycky, Daniel; Heng, Kevin; Hernández, David M .; Ingalls, James G .; Lederer, Susan; Selsis, Franck; Queloz, Didier (5 de febrero de 2018). "La naturaleza de los exoplanetas TRAPPIST-1". arXiv : 1802.01377 [ astro-ph.EP ].
  2. ^ a b c d e f g Delrez, Laetitia; Gillon, Michael; HMJ, Amaury; Brice-Oliver Demory, Triaud; de Wit, Julien; Ingalls, James; Agol, Eric; Bolmont, Emeline; Burdanov, Artem; Burgasser, Adam J .; Carey, Sean J .; Jehin, Emmanuel; Leconte, Jeremy; Lederer, Susan; Queloz, Didier; Selsis, Franck; Grootel, Valerie Van (9 de enero de 2018). "Observaciones de principios de 2017 de TRAPPIST-1 con Spitzer". arXiv : 1801.02554 [ astro-ph.EP ].
  3. ^ Van Grootel, Valerie; Fernandes, Catarina S .; Gillon, Michaël; Jehin, Emmanuel; Scuflaire, Richard; et al. (5 de diciembre de 2017). "Parámetros estelares para TRAPPIST-1". arXiv : 1712.01911 [ astro-ph ].
  4. ^ Febrero de 2018, Elizabeth Howell 07. "Son posibles atmósferas similares a planetas rocosos en 3 planetas TRAPPIST-1" . Space.com . Consultado el 10 de febrero de 2021 .
  5. ^ a b https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-11/uow-sbn112118.php
  6. ^ Anders, Charlie Jane (13 de febrero de 2019). "Los extraños planetas que podrían ser los nuevos hogares de la humanidad" . El Atlántico . Consultado el 10 de febrero de 2021 .
  7. ^ http://phl.upr.edu/projects/habitable-exoplanets-catalog/calculators
  8. ^ Fraser Cain (16 de septiembre de 2008). "¿Qué edad tiene el sol?" . Universe Today . Consultado el 19 de febrero de 2011 .
  9. ^ Fraser Cain (15 de septiembre de 2008). "Temperatura del sol" . Universe Today . Consultado el 19 de febrero de 2011 .
  10. ^ Adams, Fred C .; Laughlin, Gregory; Graves, Genevieve JM "Las enanas rojas y el final de la secuencia principal". Colapso gravitacional: de estrellas masivas a planetas . Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica. págs. 46–49. Código Bibliográfico : 2004RMxAC..22 ... 46A .
  11. ↑ Gillon, M .; Triaud, AHMJ; Demory, B.-O .; Jehin, E .; Agol, E .; Cubierta, KM; Lederer, SM; De Wit, J .; Burdanov, A .; Ingalls, JG; Bolmont, E .; Leconte, J .; Raymond, SN; Selsis, F .; Turbet, M .; Barkaoui, K .; Burgasser, A .; Burleigh, MR; Carey, SJ; Chaushev, A .; Trigo de cobre, CM; Delrez, L .; Fernandes, CS; Holdsworth, DL; Kotze, EJ; Van Grootel, V .; Almleaky, Y .; Benkhaldoun, Z .; Magain, P .; Queloz, D. (2017). "Siete planetas terrestres templados alrededor de la cercana estrella enana ultrafría TRAPPIST-1" (PDF) . Naturaleza . 542 (7642): 456–460. arXiv : 1703.01424 . Código Bib : 2017Natur.542..456G . doi : 10.1038 / nature21360 . PMC  5330437 . PMID  28230125 .
  12. ^ "El telescopio de la NASA revela el mayor lote de planetas de zonas habitables del tamaño de la Tierra alrededor de una sola estrella" . Exploración de exoplanetas: planetas más allá de nuestro sistema solar (Comunicado de prensa) . Consultado el 25 de febrero de 2017 .
  13. ↑ Barr, Amy C .; Dobos, Vera; Kiss, László L. (15 de diciembre de 2017). "Estructuras interiores y calentamiento de las mareas en los planetas TRAPPIST-1". arXiv : 1712.05641 [ astro-ph.EP ].
  14. ^ "AGO - Departamento de Astrofísica, Geofísica y Oceanografía" .
  15. ^ a b "¿Podrían estos planetas recién descubiertos orbitar una vida enana ultrafría?" . The Guardian . 2 de mayo de 2016.
  16. ^ "Tres mundos potencialmente habitables que se encuentran alrededor de la estrella enana ultrafría cercana: actualmente el mejor lugar para buscar vida más allá del Sistema Solar" . eso.org . Consultado el 2 de mayo de 2016 .
  17. ^ "Tres nuevos planetas son las mejores apuestas para la vida" . Mecánica popular . 2 de mayo de 2016 . Consultado el 2 de mayo de 2016 .
  18. ^ Gillon, Michaël; Jehin, Emmanuël; et al. (2016). "Planetas templados del tamaño de la Tierra en tránsito por una estrella enana ultrafría cercana" . Naturaleza . 533 (7602): 221–224. arXiv : 1605.07211 . Código bibliográfico : 2016Natur.533..221G . doi : 10.1038 / nature17448 . PMC 5321506 . PMID 27135924 .  
  19. ^ Nuevo científico . Descubrimiento de exoplanetas

Coordenadas : Mapa del cielo 23 h 06 m 29.283 s , −05 ° 02 ′ 28.59 ″

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