TRAPPIST-1e

2MASS J23062928-0502285 e olarak adlandırılan TRAPPIST-1e, Kova takımyıldızında bulunan ve Dünya'dan yaklaşık uzakta olan ultra soğuk cüce yıldız TRAPPIST-1'in yörüngesinde bulunan ve dünyaya çok benzediği düşünülen kayaç gezegendir. Gök bilimciler ötegezegeni, bir gezegenin yıldızının önünden geçerken neden olduğu karartma etkisinin ölçüldüğü geçiş yöntemini kullanarak buldular.

Dış gezegen , Spitzer Uzay Teleskobu'ndan yapılan gözlemler kullanılarak yıldızın yörüngesinde dönen keşfedilen yedi yeni dış gezegenden biriydi. Yedi kişiden üçü (e, f ve g) yaşanabilir bölgededir. TRAPPIST-1e, Dünya'nın kütlesine, yarıçapına, yoğunluğuna, yerçekimine, sıcaklığına ve yıldız akışına benzer. Ayrıca bulutsuz, hidrojen ağırlıklı bir atmosfere sahip olmadığı doğrulandı, bu da Güneş Sistemindeki karasal gezegenler gibi kompakt bir atmosfere sahip olma olasılığının daha yüksek olduğu anlamına geliyor.

Kasım 2018'de araştırmacılar, çok gezegenli sistemdeki yedi dış gezegenden TRAPPIST-1e'nin Dünya benzeri bir okyanus gezegeni olma şansının en yüksek olduğunu ve yaşanabilirlik konusunda daha fazla çalışmaya en layık olanın olduğunu belirledi. Ayrıca, Yaşanabilir Ötegezegenler Kataloğu'na göre TRAPPIST-1e, keşfedilen potansiyel olarak yaşanabilir dış gezegenlerden biridir.

TRAPPIST-1e, gezegenin Dünya ile arasından geçerken ev sahibi yıldızının ışığının küçük bir yüzdesini engellediği geçiş yöntemiyle tespit edildi. Bu, bilim adamlarının gezegenin yarıçapını 0,910 R, yaklaşık küçük bir belirsizlikle doğru bir şekilde belirlemesine izin verdi. . Geçiş zamanlaması varyasyonları ve gelişmiş bilgisayar simülasyonları, gezegenin 0,772 M veya Venüs'ten yaklaşık %5 daha az kütleli olduğu ortaya çıkan kütlesinin sınırlandırılmasına yardımcı oldu. TRAPPIST-1e'nin hem yarıçapı hem de kütlesi düşük hata marjlarıyla belirlendiğinden, bilim adamları gezegenin yoğunluğunu, yüzey yerçekimini ve bileşimini doğru bir şekilde hesaplayabildiler. TRAPPIST-1e, saf kaya-demir bileşimine sahip tek gezegen olduğu ve Dünya'dan daha yüksek yoğunluğa sahip tek gezegen olduğu için sisteminde sıra dışıdır (TRAPPIST-1c de tamamen kaya gibi görünmektedir, ancak kalın bir atmosferi vardır. TRAPPIST-1e'den daha az yoğun hale getirir). 5.65 yoğunluğa sahiptir g/cm 3, yaklaşık 1.024 çarpı Dünya'nın yoğunluğu 5.51 g/ cm3 . TRAPPIST-1e'nin daha yüksek yoğunluğu, Dünya benzeri bir bileşim ve sağlam bir kayalık yüzey anlamına gelir. Çoğu tamamen kalın bir buhar/sıcak CO 2 atmosferi, küresel bir sıvı okyanus veya bir buz kabuğu ile kaplı olduğundan, bu TRAPPIST-1 gezegenleri arasında da alışılmadık bir durumdur. TRAPPIST-1e, sistemdeki en yüksek ikinci yer olan Dünya'nın yüzey yerçekiminin %93'üne sahiptir. Yarıçapı ve kütlesi de TRAPPIST-1 gezegenleri arasında en az üçüncü olanıdır.

Gezegenin hesaplanan denge sıcaklığı "kara cisim" sıcaklığı olarak da bilinen 0'lık bir albedo verildiğinde. Ancak daha gerçekçi bir Dünya benzeri albedo için bu, gezegenin yüzey sıcaklığının gerçekçi olmayan bir resmini sağlar. Dünyanın denge sıcaklığı 255 K;  yüzey sıcaklıklarını deneyimlediğimiz seviyelere yükselten, Dünya'nın sera gazlarıdır. TRAPPIST-1e'nin kalın bir atmosferi varsa, yüzeyi denge sıcaklığından çok daha sıcak olabilir.

Gezegen, TRAPPIST-1 adlı (geç dönem M-tipi) bir aşırı soğuk cüce yıldızın yörüngesinde dönüyor. Yıldızın kütlesi 0,089 – kahverengi cüce ile düşük kütleli yıldız arasındaki sınırın yakınında – ve yarıçapı 0,121 R . sıcaklığa sahiptir. ve 7.6 milyar yaşında. Karşılaştırıldığında, Güneş 4.6 milyar yaşında ve sıcaklığa sahip. Yıldız, 0,04'lük bir metaliklik ([Fe/H]) veya güneş miktarının %109'u ile metal açısından zengindir. Kahverengi cüceler ile hidrojen kaynaştırıcı yıldızlar arasındaki sınıra yakın bu tür düşük kütleli yıldızların Güneş'ten çok daha az metal içeriğine sahip olması beklendiğinden, bu özellikle tuhaftır. Parlaklığı (L ☉) Güneş'inkinin %0,0522'sidir.

TRAPPIST-1e, ev sahibi yıldızının etrafında oldukça yakın bir yörüngede döner. TRAPPIST-1 etrafında bir tam dönüş yalnızca 6.099 sürer Dünya günleri (~146 saat) tamamlayın. uzaklıkta yörüngededir. veya Dünya ile Güneş arasındaki mesafenin %3'ün hemen altında. Karşılaştırma için, Güneş Sistemindeki en yakın gezegen olan Merkür 88 alır.  bir mesafede Güneş'in yörüngesinde dolaşmak için gün . TRAPPIST-1e, ev sahibi yıldızına yakın olmasına rağmen, yıldızının düşük parlaklığı nedeniyle Dünya'nın Güneş'ten aldığı yıldız ışığının yalnızca yaklaşık %60'ını alır. Yıldız, yaklaşık 2,17'lik bir açısal çapı kaplayacaktır. gezegenin yüzeyinden derece ve Güneş'in Dünya'dan göründüğünden yaklaşık dört kat daha büyük görünecektir.

TRAPPIST-1e'nin bulutsuz, hidrojen ağırlıklı bir atmosfere sahip olmadığı doğrulandı, bu da Güneş Sisteminin kayalık gezegenlerindeki gibi kompakt, hidrojensiz bir atmosfere sahip olma olasılığının daha yüksek olduğu ve yaşanabilirlik şansını daha da artırdığı anlamına geliyor. Hidrojen güçlü bir sera gazıdır, bu nedenle kolayca tespit edilebilecek kadarı varsa, bu TRAPPIST-1e'nin yüzeyinin yaşanmaz olacağı anlamına gelir. Böyle bir atmosfer olmadığı için, gezegenin bunun yerine daha çok Dünya benzeri bir atmosfere sahip olma şansını artırıyor. Ancak, atmosfer tespit edilmedi ve gezegenin hiç atmosferi olmaması hala mümkün. Ek olarak, TRAPPIST-1e'den helyum emisyonu tespit edilmedi.

Ötegezegenin, doğru koşullar ve atmosferik özelliklerle gezegenin yüzeyinde sıvı suyun bulunabileceği bölge olan ana yıldızının yaşanabilir bölgesi içinde yörüngede olduğu açıklandı. TRAPPIST-1e'nin yarıçapı yaklaşık 0,91'dir R, yani muhtemelen kayalık bir gezegendir. Ev sahibi yıldızı, Güneş'in kütlesinin yalnızca yaklaşık %8'ine sahip (kahverengi cüceler ile hidrojen kaynaştıran yıldızlar arasındaki sınıra yakın) bir kırmızı aşırı soğuk cücedir . Sonuç olarak, TRAPPIST-1 gibi yıldızlar 12 trilyon yıla kadar sabit hayatta kalma potansiyeline sahiptir. Bu durum Güneş in ömründen yaklaşık 1000 kat daha uzun bir süredir. Bu kadar uzun süre yaşayabilme yeteneğinden dolayı, TRAPPIST-1, yeni yıldızlar oluşturmak için gereken gaz tükendiğinde ve mevcut yıldızlar patlamaya başladığında muhtemelen Evrende kalan son yıldızlardan biri olacaktır.

Gezegenin yaşanabilirliğini azaltabilecek olan, yani bir yarımküre kalıcı olarak yıldıza bakarken diğerinin bakmadığı anlamına gelen gelgitsel olarak kilitlenmiş olmasına rağmen, 2018'de piyasaya sürülen TRAPPIST-1e ve diğer TRAPPIST-1 gezegenleri hakkında daha ayrıntılı araştırmalar, gezegenin %91 yarıçap, %77 kütle, %102,4 yoğunluk (5,65) ile bulunan en Dünya büyüklüğündeki dünyalardan biri g/cm 3) ve yüzey yerçekiminin %93'ü. TRAPPIST-1e'nin katı, kayalık bir yüzeye sahip karasal bir gezegen olduğu doğrulandı. Sıvı suyun yüzeyde birikmesi için yeterince soğuktur, ancak TRAPPIST-1f, g ve h'deki gibi donmayacak kadar da soğuk değildir.

Gezegen, Dünya'nınkinden yaklaşık üçte bir oranında daha düşük, ancak Mars'tan önemli ölçüde daha fazla, Dünya'nınkinin %60,4'ü kadar bir yıldız akışı alıyor. Denge sıcaklığı arasında değişir. ila , gezegenin uzaya ne kadar ışık yansıttığına bağlıdır. Bunların ikisi de Dünya ve Mars'ınkiler arasındadır. Ayrıca, Washington Üniversitesi'nin modellerine göre, atmosferinin yaşanabilirlik potansiyeline zarar verecek kadar yoğun veya kalın olmadığı doğrulandı. Atmosfer yeterince yoğunsa, gezegenin karanlık tarafına ek ısının aktarılmasına da yardımcı olabilir.

Bilinen en umut verici potansiyel olarak yaşanabilir dış gezegenlerden biri olduğu için TRAPPIST-1e, Nikole Lewis liderliğindeki bir araştırma programında James Webb Uzay Teleskobu'nun erken hedefi olacak. 25 tarihinde başlatıldı Aralık 2021'de teleskop, gezegenin atmosferinin daha kapsamlı analizine izin vererek, herhangi bir kimyasal yaşam belirtisi veya biyo-imza aramayı kolaylaştıracak.

Michaël Gillon liderliğindeki bir astronom ekibi, TRAPPIST-1'i gözlemlemek ve yörüngedeki gezegenleri aramak için Şili'deki Atacama çölündeki La Silla Gözlemevi'ndeki TRAPPIST (Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope) teleskopunu kullandı. Geçiş fotometrisini kullanarak, cüce yıldızın yörüngesinde dönen Dünya boyutunda üç gezegen keşfettiler; en içteki ikisi gelgitsel olarak ev sahibi yıldızlarına kilitlenirken, en dıştaki ya sistemin yaşanabilir bölgesinde ya da hemen dışında yer alıyor gibi görünüyor. Ekip gözlemlerini Eylül-Aralık ayları arasında yaptı. 2015 ve 2016 bulgularını ayında Nature dergisinin Mayıs sayısında yayımladı.

"TRAPPIST-1'in, 40 ışık yılı civarı uzaklıktaki özel, küçük ve soluk bir yıldız olduğunu zaten biliyorduk. Mayıs 2016'da, Belçika'nın Liege Üniversitesi'nden Michaël Gillon liderliğindeki bir ekip, muhtemelen kayalık olan üç gezegen tarafından yakın yörüngede olduğunu duyurdu: TRAPPIST-1b, c ve d. . . .

"Ekip yıldızdan geçen gölgeleri ardı ardına izlemeye devam ederken, üç gezegen artık modeli açıklamak için yeterli görünmüyordu. Gillon, "Bir noktada tüm bu geçişleri anlamlandıramadık" dedi.

"Şimdi, neredeyse üç hafta boyunca sisteme bakmak için uzay tabanlı Spitzer teleskobunu kullandıktan sonra, Gillon ve ekibi sorunu çözdüler: TRAPPIST-1'in dört gezegeni daha var.

"Yıldıza en yakın gezegenler olan TRAPPIST-1b ve c değişmedi. Ama d lakabını alan yeni bir üçüncü gezegen var ve daha önce d gibi görünen şeyin e, f ve g'nin anlık görüntüleri olduğu ortaya çıktı. En uzağa sürüklenen ve yalnızca bir kez görülen bir h gezegeni de var."