У фебруару 2017. године, научници НАСА најавили су постојање седам земаљских (тј. Стеновитих) планета у систему звезда ТРАППИСТ-1. Од тог времена систем је главна тачка интензивних истраживања како би се утврдило да ли би било која од ових планета могла да се настани или не. У исто време, астрономи се питају да ли су све планете система у ствари повезане.
На пример, да ли би овај систем могао да натера гасне дивове који вребају у својим крајњим досезима, као што то раде и други системи са каменитим планетима (на пример, наш)? То је питање којим се тим научника на челу са истраживачима са Царнегие Института за науку покушао позабавити у недавној студији. Према њиховим открићима, ТРАППИСТ-1 могу да окруже гасни гиганти на много већој удаљености од његових седам каменитих планета.
Студија, под називом „Астрометријска ограничења маса огромних планета гаса са дугим периодом у планетарном систему ТРАППИСТ-1“, недавно се појавила у Тхе Астрономицал Јоурнал. Како наводе у својој студији, тим се ослањао на праћења праћења ТРАППИСТ-1 током периода од пет година (од 2011. до 2016.) користећи телескоп ду Понт у Опсерваторију Лас Цампанас у Чилеу.
Помоћу ових запажања покушали су да утврде да ли би ТРАППИСТ-1 могао да претходно открије гасне гиганте који орбитирају у спољним дометима система. Као што је др Алан Босс - астрофизичар и планетарни научник из Одељења за земаљски магнетизам Института Царнегие и водећи аутор на папиру - објаснио у изјави за штампу Карнегие:
„Бројни други звездани системи који укључују планете величине Земље и супер-Земљу такође су дом најмање једном гасном гиганту. Дакле, питање да ли ових седам планета имају браће и сестре са гасом са орбити дужег периода је важно питање. "
Годинама је Босс проводио истраживање о лову на егзопланету са коауторима студије - Алициа Ј. Веинбергер, Иан Б. Тхомпсон, ет ал. - позната као Царнегие Астрометриц Сеарцх Планет. Ово се истраживање ослања на Царнегие-ову астрономску камеру за претраживање планета (ЦАПСЦам), инструмент на телескопу ду Понт који претражује екстрасоларне планете помоћу астрометријске методе.
Ова индиректна метода лова на егзопланету одређује присуство планета око звезде мерењем колебања ове звезде домаћина око средишта масе система (ака. Његов барицентар). Користећи ЦАПСЦам, Босс и његове колеге ослањали су се на вишегодишња запажања ТРАППИСТ-1 како би одредили горње границе масе за све потенцијалне гасне дивове који орбитирају у систему.
Из овога су закључили да планете високе до 4,6 Јупитерових маса могу да круже око звезде у периоду од годину дана. Поред тога, открили су да планете до 1,6 маса Јупитера могу да круже око звезде са петогодишњим периодима. Другим речима, могуће је да ТРАППИСТ-1 има неке дугорочне гасне дивове који орбитирају ка његовим спољним досезима, готово на исти начин као што дугорочни гасни дивови постоје и изван орбите Марса у Сунчевом систему.
Ако је тачно, постојање ових џиновских планета могло би решити текућу расправу о формирању гасних гиганата Сунчевог система. Према најчешће прихваћеној теорији о формирању Сунчевог система (тј. Небуларна хипотеза), Сунце и планете су се родили из маглице гаса и прашине. Након што је овај облак доживео гравитациони колапс у центру, формирајући Сунце, преостала прашина и гас су се спљоштили у диск који га окружује.
Земља и остале земаљске планете (Меркур, Венера и Марс) све су се формирале ближе Сунцу од накупљања силикатних минерала и метала. Што се тиче гасних гиганата, постоје неке конкурентске теорије о томе како су се формирали. У једном сценарију, познатом као теорија темељне акредитације, гасни дивови су такође почели да се акретују из чврстих материјала (формирајући чврсто језгро) који су постали довољно велики да привуку облог околног гаса.
Конкурентно објашњење - познато као теорија нестабилности диска - тврди да су се формирали када је диск гаса и прашине попримио спирално формирање кракова (слично галаксији). Те руке су тада почеле да се повећавају у маси и густини, формирајући грудвице које су се брзо спојиле у формирање дечјих плинских дивова. Користећи рачунске моделе, Босс и његове колеге размотрили су обе теорије да би видели да ли би гасни дивови могли да се формирају око звезде ниске масе попут ТРАППИСТ-1.
Док основна акцерација није вероватна, теорија о нестабилности диска указала је да гасни дивови могу да се формирају око ТРАППИСТ-1 и других црвених патуљастих звезда мале масе. Као таква, ова студија пружа теоретски оквир за постојање гасних дивова у системима црвених патуљака са којима се већ зна да имају камените планете. Ово је свакако охрабрујућа вест за ловце на егзопланете с обзиром на то да су читав низ стеновитих планета пронађени у орбити црвених патуљака.
Поред ТРАППИСТ-1, они укључују најближу егзопланету Сунчевом систему (Прокима б), као и ЛХС 1140б, Глиесе 581г, Глиесе 625б и Глиесе 682ц. Али као што је Босс такође напоменуо, ово је истраживање још увек у повојима, а потребно је обавити много више истраживања и дискусија пре него што се било шта коначно може рећи. На срећу, студије попут ове помажу се отворити врата таквим студијама и дискусијама.
"Плане-плинови-дивови који се налазе на дугорочним орбитама око ТРАППИСТ-1 могу изазвати теорију акумулације језгре, али не нужно и теорију нестабилности диска", рекао је Босс. "Постоји много простора за даље истраживање између орбита дужег периода које смо овде проучавали и врло кратких орбита од седам познатих планета ТРАППИСТ-1."
Шеф и његов тим такође тврде да ће континуирана запажања са ЦАПСЦам-ом и даља усавршавања његовог цјевовода за анализу података или открити било које планете дугог периода или ће ставити још чвршће ограничење на горње границе масе. И наравно, постављање инфрацрвених телескопа нове генерације, попут Јамес Вебб свемирског телескопа, помоћи ће у лову на гасне дивове око звезда црвених патуљака.
