올해 초 스타 TRAPPIST-1을 중심으로 한 7 계통 시스템 발표로 과학적 관심이 쏟아졌다. 이 행성이 하나의 별 주위에서 발견 될 수있는 가장 큰 행성 중 하나 일뿐만 아니라, 7 개 모두 자연에서 지상 (바위) 인 것으로 밝혀 졌다는 사실은 매우 고무적이었습니다. 이 행성들 중 세 개가 별의 거주 가능 구역을 공전하는 것으로 밝혀 졌다는 사실이 더욱 고무적이었습니다.
그 이후로 천문학 자들은이 행성계에 관해 가능한 모든 것을 배우려고 노력해 왔습니다. 천문학 자들은 대기가 있는지 여부와는 별도로 궤도와 표면 상태에 대해 더 많이 배우려고합니다. 워싱턴 대학이 이끄는 국제 천문학 자 팀의 노력 덕분에 우리는 가장 바깥 쪽 행성 인 TRAPPIST-1h에 어떤 조건이 있는지 정확하게 알 수 있습니다.
팀의 연구에 따르면, 최근에 저널에 발표 된“TRAPIST-1의 7면 공진 체인” 자연 천문학 – 그들은 행성의 궤도주기를 결정하기 위해 케플러 임무의 데이터에 의존했습니다. 구체적으로, 그들은 2016 년 12 월 15 일부터 2017 년 3 월 4 일까지 진행된 79 일간의 관찰 기간 인 K2 미션의 캠페인 12에서 얻은 데이터를 참조했습니다.
워싱턴 대학의 대학원생 인 로드리고 루거 (Rodrigo Luger)가 이끄는이 팀은 이미 시스템의 내부 행성 6 개 궤도의 패턴을 알고있었습니다. 이것은 Spitzer Space Telescope가 제공 한 이전 데이터를 기반으로 한 것으로,이 행성들은 궤도 공명 상태에 있음을 나타냅니다. 즉, 각각의 궤도주기는 수학적으로 관련되어 있고 서로 영향을 미칩니다.
이 데이터를 통해 팀은 이미 TRAPPIST-1h의 궤도주기가 19 일 미만인 것으로 계산했습니다. K2 데이터를 조사한 결과, 79 일의 관측 기간 동안 TRAPPIST-1h는 4 개의 항로를 통과하여 18.77 일의 궤도 기간으로 운동했습니다. 다시 말해, 팀은 관찰 결과가 계산과 일치한다는 것을 알았습니다.
이 결과는 Luger와 그의 동료들에게 반가운 소식이었습니다. 그가 UW 보도 자료에서 언급했듯이 :
“TRAPPIST-1h는 우리 팀이 예측 한 정확한 위치입니다. 우리가보고 싶은 것을보고 있다는 것이 한동안 걱정이되었습니다. 이 분야에서 예상 한 것과 거의 일치하지는 않습니다. 일반적으로 모든 구석에 놀라움이 있지만이 경우 이론과 관찰은 완벽하게 일치합니다.”
이 공명의 발견은 TRAPPIST-1이 또 다른 기록을 세웠 음을 의미합니다. 스타터에게는 이미 7 개의 태양계 행성을 호스팅하는 2 개의 별 시스템 중 하나 인 것으로 유명합니다. 다른 하나는 21 광년 떨어진 주 계열 K3V 형 가변 별인 HR 8832 별 시스템입니다. 둘째, 그것은 현재까지 단일 별 시스템에서 발견 된 가장 확인 된 지구 행성을 가지고있다.
그러나이 최신 데이터를 통해 TRAPPIST-1은 궤도 공명에 가장 많은 행성을 보유한 기록을 보유하고 있습니다. 이전의 플레이스 홀더는 Kepler-80과 Kepler-223으로 모두 궤도 공명에 4 개의 행성이 있습니다. 루 거에 따르면이 공명은 TRAPPIST-1 시스템이 아직 어리고 행성이 여전히 형성 과정에있을 때 확립 된 것으로 보인다. 루 거가 설명했듯이 :
“공진 구조는 우연의 일치가 아니며, 행성이 잠금 단계로 안쪽으로 이동했을 가능성이있는 역동적 인 역사를 지적합니다. 이것은 시스템을 행성 형성 및 이동 이론에 대한 훌륭한 시험대로 만듭니다. 따라서 우리는 한때 거주 할 수 있었고 그 이후 얼어 붙은 행성을 볼 수 있었으며, 이는 추후 연구를 위해 놀랍고 훌륭합니다.”
행성이 시스템 역사 초기에 현재 궤도 춤을 추 었다는 가능성은 TRAPPIST-1h가 한때 거주 할 수 있었음을 의미 할 수도 있습니다. TRAPPIST-1h는 별의 거주 가능 구역 (TRAPPIST-1 d, e 및 f)으로 3 개의 행성 궤도를 도는 반면, TRAPPIST-1h는 약 천만 km (6 백만 마일) 거리에서 별을 공전합니다. 스타의 거주 가능 구역.
사실,이 거리에서 TRAPPIST-1h는 왜 소행성 세레스 (화성과 목성 사이의 주 소행성대에있는 태양계에 위치)만큼 태양으로부터 많은 에너지를 얻습니다. 평균 표면 온도는 173K입니다. (-100 ° C; -148 ° F). 그러나 과거에는 별이 더 밝고 뜨거워 졌을 때 지구는 액체 물을 지탱하기에 충분히 따뜻했을 정도로 충분한 에너지를 받았을 것입니다.
루 거는“따라서 우리는 한때 거주 할 수 있었고 얼어 붙은 행성을 볼 수 있었다. TRAPPIST-1은 또한 근접성을 고려한 후속 연구의 주요 후보입니다. 지구로부터 39.5 광년 떨어진 곳에 위치한이 별과 행성계는 외계 행성과 M 형 별 거주 성을 연구 할 수있는 특별한 기회를 제공합니다.
그 외에도,이 연구는 2 개의 반응 바퀴의 고장에도 불구하고 케플러의 임무는 외계 행성 연구에있어 여전히 매우 유용하다는 것을 보여 주었다. TRAPPIST-1 시스템을 꾸준히 주시하는 데는 도구적인 문제가 있었음에도 불구하고 Kepler는 여전히 팀의 계산과 일치하는 신뢰할 수있는 정보를 생성 할 수있었습니다.
팀은 TRAPPIST-1h의 궤도주기를 결정하는 것 외에도 K2 데이터를 사용하여 다른 6 개 행성의 궤도를 더 특성화하고 시스템에 더 많은 행성이있을 가능성을 배제하고 별 자체에 대해 더 많이 배울 수 있습니다 (예 : 회전) 활동 기간 및 수준). 이 정보는 또한 스타의 거주 가능 구역 내에 위치한 행성이 실제로 거주 가능할 수 있는지 여부를 결정하는 데 중요합니다.
TRAPPIST-1의 시스템을 발견 한 것은 수년이 지난 사건이었습니다. 그러나 새로운 발견의 속도는 매우 인상적입니다. 향후 몇 년 동안 James Webb Telescope 및 Transing Exoplanet Survey Satellite (TESS)와 같은 차세대 행성 사냥꾼이 배치되면서 더 깊이 파고 배울 수있을 것입니다.
시카고 대학교 다니엘 파브 리키 (Daniel Fabrycky) 조교수의 호의로 TRAPPIST-1의 궤도 공명 영상을 즐기십시오.
