TRAPPIST-1 系统中所有七颗地球大小的行星的轨道现已为人所知。
天文学家已经确定了 TRAPPIST-1h 的路径,它是该系统中最外层的行星,发现这个世界仅用略少于 19 个地球日的时间即可完成绕其又小又暗的主恒星一周的运行。
研究团队成员表示,新的结果表明 TRAPPIST-1h 太过寒冷,无法孕育我们所知的生命,并且证实所有七个 TRAPPIST-1 世界都以某种引力锁步的方式绕其恒星运行。[系外行星之旅:认识 TRAPPIST-1 的 7 颗地球大小的行星]
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美国宇航局科学任务理事会副局长托马斯·祖布臣在华盛顿特区总部的一份声明中说:“我们正在了解更多关于其他地方的这个行星系统的信息,特别是关于行星 h 的信息,这令人难以置信地兴奋,直到现在我们才掌握关于它的信息。”
祖布臣补充说:“这一发现很好地例证了科学界如何释放我们不同任务的互补数据的力量,从而取得如此引人入胜的发现。”
TRAPPIST-1 是一颗昏暗的矮星,质量仅为太阳的 8%,距离地球约 40 光年。 2016 年 5 月,天文学家使用位于智利的 TRAPPIST(凌星行星和小行星小望远镜)仪器宣布在该系统中发现了三颗大致地球大小的行星。 随着 美国宇航局斯皮策太空望远镜、TRAPPIST 和其他地面望远镜的进一步观测,这个数字跃升至七颗。
这七个世界中的三个似乎在 TRAPPIST-1 的“宜居带”中运行,这意味着它们可能在其表面上能够存在液态水,进而存在我们所知的生命。
尽管进行了这样的工作,天文学家仍然无法确定 TRAPPIST-1h 的路径。 但是他们注意到系统中其他六颗行星处于“轨道共振”状态。 也就是说,这些世界相互拉扯进入稳定的轨道,其周期通过两个小整数的比率相互关联。
同样,木星的卫星木卫一、木卫二和木卫三也处于轨道共振状态:木卫三围绕木星每完成一圈,木卫二就完成两圈轨道,木卫一完成四圈轨道。 TRAPPIST-1 共振要复杂得多,但它们遵循相同的原理。
这六颗行星彼此之间的关系使研究团队提出了 TRAPPIST-1h 的六种可能的共振轨道。 各种观测排除了六种中的五种,但第六种已通过 美国宇航局开普勒太空望远镜从 2016 年 12 月到今年 3 月进行的观测得到证实,科学家们在周一(5 月 22 日)发表在期刊 《自然·天文学》上的新研究中宣布。
主要作者罗德里戈·卢格是华盛顿大学西雅图分校的博士生,他在同一份声明中说:“共振结构绝非巧合,它指向了一个有趣的动力学历史,在这个历史中,行星很可能以锁步方式向内迁移。” “这使得该系统成为行星形成和迁移理论的绝佳试验场。”
TRAPPIST-1 保持着在轨道共振中发现最多行星的记录。 第二名是系外行星系统开普勒-80 和开普勒-223 并列,每个系统已知都拥有四个共振世界。
美国宇航局官员表示,TRAPPIST-1h 从其恒星接收到的能量与矮行星谷神星(火星和木星之间主小行星带中最大的天体)从地球太阳接收到的能量大致相同。 因此,TRAPPIST-1h 很可能是一个寒冷的世界,无法孕育类地生命,他们补充道。
但这可能并非总是如此。 据认为,恒星 TRAPPIST-1 的年龄在 30 亿到 80 亿年之间。 卢格说,它在年轻时可能要亮得多,或许足够明亮,足以使 TRAPPIST-1 在远古时代数亿年内适宜居住。
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