TRAPPIST-1

Umelecká predstava hviezdy a planetárneho systému

Trappist-1, tiež známa pod označením 2MASS J23062928-0502285,[1] je mimoriadne chladný červený trpaslík, hviezda spektrálnej triedy M8V.[2] Nachádza sa v súhvezdí Vodnára v pomerne blízkom susedstve Slnka, od ktorého je hviezda vzdialená 12 parsekov (približne 39 svetelných rokov).

Hviezdu počas putovania vesmírom sprevádza sedemčlenný planetárny systém. Všetkých sedem exoplanét označovaných alfabetickými symbolmi Trappist-1b, c, d, e, f, g, h je považovaných za planéty terestrického typu s veľkosťou porovnateľnou so Zemou. Celkove tri z nich (e, f, g) obiehajú materskú hviezdu v obývateľnej zóne, čo je najväčší počet objavených planét k roku 2017 okolo jedinej hviezdy. Podľa záverov NASA by sa pri vhodných atmosférických podmienkach mohla na všetkých siedmich exoplanétach sústavy Trappist-1 nachádzať voda v kvapalnom skupenstve.[3]

Objav a pomenovanie

Hviezda s označením 2MASS J23062928-0502285 sa prvýkrát pozorovala v októbri 2013 teleskopom Trappist, ktorý je prevádzkovaný v juhoamerickom Čile a po ktorom získal tento systém svoje alternatívne pomenovanie Trappist-1.[4] Pozorovanie,[5] ktoré viedol tím belgických astronómov na čele s Michaelom Gillonom, prebiehalo celkovo 245 hodín (cez 62 nocí medzi 17. septembrom a 28. decembrom 2016). Sledované boli zmeny v jasnosti hviezdy v blízkom infračervenom spektre (asi 900 nm).[6] V máji roku 2016 boli potvrdené tri exoplanéty s označením Trappist-1b, c, d (označenie a sa používa pre hviezdu samotnú).

K malej hviezde napokon uprelo pozornosť viacero teleskopov. Ďalšie merania boli vykonané na jeseň 2016 na Very Large Telescope, UKIRT a hlavne na Spitzerovom vesmírnom ďalekohľade, ktorý potvrdil prítomnosť dvoch predtým objavených exoplanét a pridal päť ďalších.

Vlastnosti hviezdy

Trappist-1 je červený trpaslík spektrálnej triedy M8 hlavnej postupnosti. Jeho hmotnosť dosahuje len 8 % slnečnej, polomer 11,5 % Slnka a celkový žiarivý výkon len 0,05 %. Hviezda žiari najviac v infračervenom (tepelnom) spektre. V porovnaní s najväčšou planétou slnečnej sústavy, Jupiterom, je hmotnosť červeného trpaslíka približne 84-násobná, čo je predpokladaná spodná hranica pre možnosť zapálenia termonukleárnej reakcie v jadre hviezdy (medzi 13 a 80 hmotnosťami Jupitera ide o hnedého trpaslíka). Teplota povrchu trpaslíka je mimoriadne nízka. Získaná hodnota je 2 550 K, Trappist-1 býva preto zatriedený medzi veľmi chladné trpaslíky. Vek hviezdy sa odhaduje na vyše 500 miliónov rokov.

Trappist-1 je jednou z bližších hviezd. Od Slnka ju delí 39 svetelných rokov medzihviezdneho priestoru (12 parsekov). Hviezda sa nachádza v súhvezdí Vodnára, na východ od hlavného obrazca, v blízkosti hviezd lambda a psí Aquarii. So zdanlivou hviezdnou veľkosťou 18,8[7] magnitúda nie je pozorovateľná ani voľným okom, ani väčšími amatérskymi ďalekohľadmi.

Planetárny systém

Podľa doterajších objavov a pozorovaní zahŕňa planetárny systém Trappist-1 celkovo sedem exoplanét, z ktorých všetky sú kamenné a veľkosťou porovnateľné so Zemou alebo Venušou.[8] Planéty obiehajú okolo hviezdy v krátkych periódach po veľmi blízkych obežných dráhach. Najvzdialenejšia planéta Trappist-1h obieha vo vzdialenosti 0,06 AU od svojho slnka; planéta Merkúr je od Slnka stredne vzdialená 0,39 AU.[9] Obežnice sú rozložené veľmi blízko seba. Podľa oznámenia NASA by pozorovateľ na povrchu týchto planét mohol pozorovať susedné telesá vo veľkosti porovnateľnej s Mesiacom na zemskej oblohe a bol by schopný voľným okom rozoznať povrch či atmosférické javy týchto telies.[3]

Prvou planétou v poradí od centra sústavy je Trappist-1b, teleso s veľkosťou porovnateľnou so Zemou (polomer 1,086 Zeme), avšak s predpokladanou nižšou hustotou, a preto zároveň menšou hmotnosťou. Planéta obieha vo vzdialenosti 0,011 AU od svojho slnka a obehne ho za 1,5 dňa. Prvý prechod bol zaznamenaný 27. októbra 2015. Druhou obežnicou v poradí je Trappist-1c, ktorej polomer je opäť porovnateľný so Zemou (1,056 Zeme) a hustota a hmotnosť sú určené o niečo vyššie ako zemské (hmotnosť 1,38 Zeme). C bola prvá planétou, ktorej prechod bol pozorovaný, stalo sa tak 17. septembra 2015. Obieha vo vzdialenosti 0,015 AU od hviezdy s obežnou dobou 2,4 dní. Trappist-1d je treťou v poradí od hviezdy vzdialená 0,021 AU a pri prvých meraniach boli dáta o tejto planéte nejasné, a preto Gillon a jeho kolektív žiadali ďalšie observatória o potvrdenie (medzi aprílom a májom 2016), pozorovanie komplikovali ďalšie telesá systému. Táto exoplanéta je rozmerovo menšia ako Zem, dosahuje iba 0,77 zemského polomeru a je aj menej hmotná (40 % Zeme). Hviezdu obehne raz za 4 dni. Tieto tri planéty sú podľa záverov NASA a belgickej skupiny astronómov z februára 2017 pred obývateľnou zónou, príliš blízko hviezde.

Naproti tomu nasledujúce tri telesá, Trappist-1e, f, g, sa nachádzajú v obývateľnej zóne. E je planéta vo vzdialenosti 0,028 AU od centrálnej hviezdy, jej rozmer je 0,92 Zeme, hustota a hmotnosť určené ako nižšie, podobných hodnôt ako teleso b. Obežná doba planéty e je 6,1 dní. Planéta f sa nachádza vo vzdialenosti 0,037 AU a je nepatrne väčšia ako Zem (1,045 R_⊕), avšak rovnako s nižšou hmotnosťou. Hviezdu obehne za 9,2 dní. Planéty e, f boli zaznamenané už pri prvom pozorovaní na jeseň a v zime 2015, najprv v októbri samostatne a potom pri trojitom tranzite spoločne s telesom c, ani raz však neboli opísané. Planéta g obieha po dráhe s polosou 0,045 AU a hviezdu obehne za 12,3 dní. Je považovaná za najväčšiu planétu sústavy s polomerom 1,127 Zeme a hmotnosťou 1,34 Zeme (avšak s vysokou neistotou). Planéta Trappist-1g sa prvýkrát pozorovala takisto pri prvom sledovaní v roku 2015 a bola mylne zamenená za teleso d. Pri všetkých týchto troch planétach sa predpokladá možnosť výskytu tekutej vody.

Poslednou, siedmou planétou sústavy je Trappist-1h obiehajúca vo vzdialenosti 0,063 AU s periódou 20 dní. Predpokladaná veľkosť je menšia (0,755 R_⊕) ako Zem. Teleso sa nachádza až za obývateľnou zónou a vedci počítajú s možnosťou, že ide o zmrznutý svet[3] (popísaný ako snehová guľa).[1][4]

Parametre planét hviezdy Trappist-1[1][10]

Planéta	Veľká polos (10^-3 AU)	Polomer (R⊕)	Hmotnosť (M⊕)	Hustota (ρ⊕)	Obežná doba (dni)	Excentricita dráhy	Sklon dráhy (°)
B	11,11 ± 0,34	1,086 ± 0,035	0,85 ± 0,72	0,66 ± 0,56	1,51087081 ± 0,60 × 10^-6	< 0,081	89,65^+0,22-0,27
C	15,21 ± 0,47	1,056 ± 0,035	1,38 ± 0,61	1,17 ± 0,53	2,4218233 ± 0,17 × 10^-5	< 0,083	89,67 ± 0,17
D	21,44^+0,66-0,63	0,772 ± 0,030	0,41 ± 0,27	0, 89 ± 0,60	4,049610 ± 0,63 × 10^-4	< 0,070	89,75 ± 0,16
E	28,17^+0,83-0,87	0,918 ± 0,039	0,62 ± 0,58	0, 80 ± 0,76	6,099615 ± 0,11 × 10^-4	< 0,085	89,86^+0,10-0 , 12
F	37,1 ± 1,1	1,045 ± 0,038	0,68 ± 0,18	0,60 ± 0,17	9,206690 ± 0,15 × 10^-4	< 0,063	89,680 ± 0,034
G	45,1 ± 1,4	1,127 ± 0,041	1,34 ± 0,88	0,94 ± 0,63	12,35294 ± 0,12 × 10^-3	< 0,061	89,710 ± 0,025
H[pozn. 1]	63^+27-13	0,755 ± 0,034	nevedno	nevedno	20^+ 15-6	nevedno	89,80^+0,10-0,05

Galéria

• 
  Umelecká predstava planetárneho systému TRAPPIST-1
• 
• 
• 
• 
• 
• 

Videá

Poznámky

1. Založené iba na meraniach jedného prechodu, dáta sú preto zaťažené vysokými neistotami.

Referencie

1. GILLON, Amaury Triaud Michael. TRAPPIST-1 [online]. [Cit. 2017-02-22]. Dostupné online.
2. COSTA, Edgardo; MENDÉZ, René A.; JAO, W.-C.; HENRY, Todd J.; SUBSAVAGE, John P.; IANNA, Philip A. THE SOLAR NEIGHBORHOOD. XVI. PARALLAXES FROM CTIOPI: FINAL RESULTS FROM THE 1.5 m TELESCOPE PROGRAM [online]. október 2006, [cit. 2017-02-22]. S. 1234 – 1247 (1236). Ďalej len ako Costa a kol.. Dostupné online. DOI:10.1086/505706 (anglicky)
3. NORTHON, Karen. NASA Telescope Reveals Record-Breaking Exoplanet Discovery. [s.l.] : [s.n.]. [Cit. 2017-02-23]. Dostupné online. (po anglicky)
4. GILLON, Amaury Triaud Michael. TRAPPIST-1 [online]. [Cit. 2017-02-23]. Dostupné online.
5. GILLON, Michaël; JEHIN, Emmanuël; LEDERER, Susan M.. Temperate Earth-sized planets transiting a nearby ultracool dwarf star. [s.l.] : [s.n.]. Dostupné online. DOI:10.1038/nature17448 S. 221–224.
6. Gillon, Nature, máj 2016, str. 2
7. Costa a kol., str. 1240
8. GILLON, Amaury Triaud Michael. TRAPPIST-1 [online]. [Cit. 2017-02-23]. Dostupné online.
9. Wonderful potentially habitable worlds around TRAPPIST-1 [online]. [Cit. 2017-02-23]. Dostupné online. (po anglicky)
10. GILLON, Michaël; TRIAUD, Amaury H. M. J.; DEMORY, Brice-Olivier. Seven temperate terrestrial planets around the nearby ultracool dwarf star TRAPPIST-1. [s.l.] : [s.n.]. Dostupné aj na eso.org, ďalej len Gillon, Nature, február 2017. Dostupné online. DOI:10.1038/nature21360 S. 456–460.

Iné projekty

Commons

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému TRAPPIST-1

Zdroj

Astronomický portál Hviezdny portál

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku TRAPPIST-1 na českej Wikipédii.