天文学家在轨道TRAPPIST-1行星中识别出规则模式 2018-08-02 11:14:00

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利用美国宇航局的开普勒太空望远镜,一支天文学家团队在TRAPPIST-1系统中确定了行星轨道上的常规模式

这证实了有关其最外层和最不了解行星轨道的可疑细节,TRAPPIST-1h TRAPPIST-1是只有百分之八十的太阳质量,使它成为一个更冷,更不发光的恒星它是七个地球大小的行星的家园,其中三个在它们恒星的可居住区域内运行 - 距离恒星的距离范围,液态水可以在这个恒星上运行岩石行星的表面该系统距离水瓶座约40光年远,估计在30亿至80亿年之间

科学家宣布该系统在美国国家航空航天局的新闻发布会上有7个地球大小的行星

2月22日美国宇航局的斯皮策太空望远镜,智利的TRAPPIST(过境行星和小行星小望远镜)和其他地面望远镜被用来探测和表征行星Bu合作只估计了TRAPPIST-1h期间来自华盛顿大学的天文学家利用开普勒太空船的数据证实TRAPPIST-1h每19天绕其恒星运行距离它的冷静恒星TRAPPIST 600万英里

-1h位于可居住区域的外缘之外,并且可能过于寒冷,因为我们知道它的行星h从它的恒星接收的能量(每单位面积)与矮星行星Ceres相似火星和木星之间的小行星带,来自我们的太阳“令人难以置信的是,我们正在其他地方更多地了解这个行星系统,特别是关于行星h,我们几乎没有信息直到现在,”Thomas Zurbuchen说道

美国宇航局在华盛顿总部的科学任务理事会“这一发现是科学界如何释放我们不同任务的补充数据的力量的一个很好的例子

ake这样令人着迷的发现“”我很高兴TRAPPIST-1h正是我们团队预测的那样

让我担心一段时间我们看到了我们想要看到的东西 - 毕竟,事情几乎从来都不是你的意思希望他们能够进入这一领域,“西雅图威斯康星大学的博士生Rodrigo Luger说道,该研究的主要作者发表在自然天文学杂志上”大自然通常会让我们感到惊讶,但在这种情况下,理论和观察完美匹配“利用先前的斯皮策数据,该团队认识到六个最内层行星中的每个行星绕其恒星运行的频率的数学模式这种复杂但可预测的模式,称为轨道共振,发生在行星施加规则的,周期性的引力拖曳时当他们绕着他们的恒星运行时彼此了解为了理解共振的概念,考虑木星的卫星Io,Europa和Ganymede,这是三者中最远的

每次Ganymede或比特木星,欧罗巴轨道飞行两次,Io在地球上四次行程这种1:2:4共振被认为是稳定的,如果一个月亮被推开,它会自我纠正并锁定回稳定的轨道正是这种和谐的影响保持系统稳定的7个TRAPPIST-1兄弟姐妹之间这些关系表明,通过研究其相邻行星的轨道速度,科学家可以预测行星h的准确轨道速度,从而也可以预测轨道周期,甚至在此之前开普勒观测团队计算了行星h的六个可能的共振周期,这些周期不会破坏系统的稳定性,但只有一个不被其他数据排除

其他五种可能性可以在斯皮策和地面数据中观察到Luger表示,TRAPPIST团队“所有这一切”,“表明这些轨道关系是在TRAPPIST-1系统生命早期形成的,在行星形成期间“共振结构”并非巧合,并指出了一个有趣的动力学历史,其中行星可能在锁定步骤中向内迁移,“Luger说道”这使得该系统成为行星形成和迁移理论的一个很好的实验室“动画显示了TRAPPIST-1行星在90个地球日的轨道运行模拟15个地球日后,动画只关注外三个行星:TRAPPIST-1f,TRAPPIST-1g,TRAPPIST-1h 每当两个相邻的行星相互通过时,运动就会冻结;箭头出现指向第三个行星的位置这个复杂但可预测的模式,称为轨道共振,当行星在绕着恒星运行时发生规则的,周期性的重力牵引时发生

外三个行星的三体共振导致行星重复相同的相对位置,并期望这样的共振用于预测TRAPPIST-1h的轨道周期开普勒太空船从2016年12月15日到3月4日盯着TRAPPIST-1系统的天空

作为第二次任务的一部分,收集有关恒星由于过境行星引起的亮度微小变化的数据,K2 3月8日,未经校准的原始数据被发布给科学界开始后续研究确认TRAPPIST-1h轨道的工作时间立即开始,来自世界各地的科学家们通过社交媒体实时分享有关恒星行为及其行星群的新信息

在数据公布后的两个小时内,该团队确认了他们对19天轨道周期的预测“从数据中提取数据总是令人振奋,但是观看世界各地的科学家合作并分享他们近期的进展是一种罕见的享受

社交媒体实时分析数据并确定TRAPPIST-1h的过渡,“美国宇航局加利福尼亚硅谷艾姆斯研究中心K2任务的项目科学家Jessie Dotson说道

”数据的创造性和权宜之计投入使用是K2以社区为重点的方法中特别令人兴奋的方面“TRAPPIST-1的七行星共振链在已知的行星系统中建立了记录,之前的持有者是系统Kepler-80和Kepler-223,每个都有四个共振行星TRAPPIST-1系统最早是在2016年由TRAPPIST合作发现的,当时被认为只有三颗行星

与斯皮策和地面望远镜相比,美国宇航局的哈勃太空望远镜正在跟踪大气观测,詹姆斯韦伯太空望远镜将能够更详细地探测潜在的大气层

出版物:Rodrigo Luger等,“七行星共振链” TRAPPIST-1,“自然天文学1,文章编号:0129(2017); doi:101038 / s41550-017-0129资料来源:艾美斯研究中心Michele Johnson