Gibt es einen Gasriesen, der TRAPPIST-1 umkreist?

Ich würde gerne wissen, ob Astronomen neben diesen Planeten einen Gasplaneten wie Jupiter in diesem System entdeckt haben und ob auf diesen Planeten Leben ohne einen Kometenschutz existieren könnte, wie es Jupiter für die Erde tut.

Die dedizierte Seite für dieses System ist trappist.one

Antworten (2)

Kein solcher Planet wurde als entdeckt gemeldet. Das Papier zeigt nur Beweise für die 7 (wirklich 6, weil der 7. nicht mit nur einer Beobachtung offiziell bestätigt werden kann) terrestrische Planeten und plädiert nicht für andere Planeten. Das Papier weist nicht darauf hin, dass mehr Planeten existieren könnten, bemerkt aber, dass einige ihrer Daten große Fehlerbalken aufweisen, was Raum für Unsicherheit lässt.

Letztendlich denke ich, dass wir einen in diesem System existierenden Gasriesen aus mehreren Gründen streichen können.

  • Wir sehen keine Transit-Timing-Variationen aufgrund eines Gasriesen. Ein Gasriese hätte merkliche Gravitationseinflüsse auf die inneren 7 Planeten und wir würden diesen Einfluss durch die kleinen Variationen in den Umlaufzeiten der inneren Planeten sehen. Die Autoren des Artikels sahen Variationen des Transit-Timings, aber sie konnten alle Variationen nur durch die Gravitationseinflüsse der 7 Planeten erklären. Sie mussten nie einen 8. unsichtbaren Planeten anrufen, um zu erklären, was sie sagen.
  • Wir beobachten einen solchen (leicht nachweisbaren) Transit nicht. Es gibt nur zwei Gründe, warum wir den Transit dieses Planeten nicht sehen würden. Entweder umkreist der Gasriese in einer anderen Ebene als die übrigen Planeten (die alle bemerkenswert nahe an derselben Ebene liegen, wie die Autoren betonten), oder die Umlaufzeit ist so lang, dass er nie von einem eingefangen wurde der früheren Beobachtungen (die sich über mehrere Jahre erstrecken). Beide Situationen scheinen nicht einzutreten.
  • Die Masse des Zentralsterns beträgt nur 8 % der Sonnenmasse. Kleinere Sterne neigen dazu, kleinere Planeten zu bilden. Es ist wirklich schwierig für Gasriesen, sich um kleine Sterne herum zu bilden, hauptsächlich wegen des Mangels an Material. Nach dem, was wir über die Planetenentstehung wissen, ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich um diesen Stern überhaupt ein Gasriese bilden kann, ziemlich gering.

Natürlich kann uns nur eine fortgesetzte Beobachtung wirklich davon überzeugen, dass es keinen Gasriesen gibt.

Könnte auf diesen Planeten Leben ohne einen Kometenschutz existieren, wie es Jupiter für die Erde tut?

Das ist eine großartige Frage. Ich denke, die Antwort ist, wir können nicht sicher sein. Jupiter leistet großartige Arbeit, indem er Kometen hütet und die Erde schützt. Möglicherweise ist dieses System voller Kometen, die ständig die Planeten bombardieren. Das ist jedoch nur ein kleiner Teil des Puzzles. Unser Mond leistet auch eine phänomenale Arbeit, indem er uns schützt.

Ich denke, wenn es um diese Planeten geht, ist Ihre Hauptsorge, ob Leben existieren kann oder nicht, der Zentralstern. Es ist ein massearmer, ultrakühler Zwergstern. Diese Sterne neigen dazu, sehr volatil zu sein, viel mehr als unsere im Allgemeinen ruhende Sonne. Das bedeutet, dass diese Planeten wahrscheinlich viel mehr Strahlung erhalten und von viel mehr Sonnenstürmen getroffen werden als wir. Außerdem sind diese Planeten so nah an TRAPPIST-1, dass sie alle gezeitenabhängig sind – eine Seite ist immer zum Stern gerichtet und eine ist immer weg. Dadurch könnte eine Seite unwirtlich heiß und die andere unwirtlich kalt werden. Das Klima/Wetter auf einem solchen Planeten wäre wahrscheinlich ungeeignet für Leben (aber wer weiß das schon). Die Gezeitensperre könnte jedoch möglicherweise gut sein, da dies bedeutet, dass im Allgemeinen nur die nach außen gerichtete Seite von Kometen getroffen wird.

Ich habe Ihre Antwort gerade erst zu Ende gelesen. Netter Post.
Von Ihren drei Aufzählungspunkten halte ich nur den dritten für vollständig gültig. Transit-Timing-Variationen werden stärker, wenn Planeten in Orbitalresonanz sind, was die TRAPPIST-1-Planeten sind, so dass es nicht überraschend sein kann, die gegenseitigen TTVs zu erkennen, aber keine TTV aufgrund eines Gasriesen (falls vorhanden) zu erkennen, insbesondere wenn man bedenkt, dass kurze Dauer der Beobachtungen (~20 Tage auf Spitzer). Für den zweiten Punkt können selbst kleine gegenseitige Neigungen (in der Größenordnung dessen, was wir im Sonnensystem sehen) dazu führen, dass im Grunde koplanare Planeten nicht alle durchgehen.
"oder die Umlaufzeit ist so lang, dass sie von keiner der vorherigen Beobachtungen (die sich über mehrere Jahre erstrecken) erfasst wurde." Die Umlaufzeit von Jupiter beträgt 11 Jahre und die von Neptun 168. Warum halten Sie das für unwahrscheinlich?
@JessRiedel Sie beobachten diesen Stern seit 2013, also haben sie zumindest ein paar Jahre an (zeitweiligen) Daten. Planetenumlaufentfernungen (und damit Umlaufzeiten) skalieren mit der Sternmasse. Da dieses System so klein ist, wäre jeder Gasriese viel näher und hätte daher einen relativ kurzen Zeitraum, der wahrscheinlich in dem Zeitraum erfasst wird, für den wir Daten haben. Worauf ich mich verlasse, und es gibt keine Beweise dafür, ist, dass jeder Gasriese eine sehr kurze Periode in der Größenordnung von einem Jahr oder weniger haben wird (der entfernteste Planet umkreist 20 Tage), also hätte er eingefangen werden müssen der 3-Jahres-Datensatz.
Die Artikel, die ich darüber las, deuteten darauf hin, dass der Stern "sehr ruhig" war, ohne viel Strahlungsstürme.
@DCShannon Wenn sich das nicht auf den Stern während seines gesamten bisherigen Lebens bezieht - was ich für unwahrscheinlich halte -, dann ist es nicht immer ein Hinweis auf das Verhalten des Sterns. Ausbrüche können plötzlich und heftig sein, und obwohl es ruhige Phasen geben kann, kann es auch kurze und verheerende Phasen von Fackeln und Stürmen geben.
Hier ist der Artikel, auf den ich mich bezog: theverge.com/2017/2/22/14674088/… Er zitiert „Amaury Triaud, einen Exoplaneten-Stipendiaten am Kavli-Institut der Universität Cambridge und Studienautor“: „Aber Triaud hält an TRAPPIST fest -1 ist ein ziemlich leiser Roter Zwerg, was bedeutet, dass er nicht sehr oft Sonneneruptionen aussendet."
@DCShannon Ich denke, der Punkt von HDE bleibt bestehen. Wir können nur sagen, dass der Stern gerade ruhig ist. Vor vielleicht einer Million Jahren war es enorm aktiv und produzierte genug Strahlung und Sonnenstürme, um jegliches Leben, das auf den Planeten existiert haben könnte, auszulöschen. Auf jeden Fall werden uns nur die Zeit und weitere Beobachtungen sagen, was die ganze Geschichte ist.

Wie das Papier über die ersten drei Planeten, die um den Stern herum entdeckt wurden, feststellt , obwohl den Massen der Planeten noch keine festen Beschränkungen auferlegt wurden,

Die Ergebnisse der planetaren Wärmeentwicklungsmodelle – und die intensive extrem ultraviolette (1–1.000 Å) Emission massearmer Sterne18 während ihres frühen Lebens – machen es unwahrscheinlich, dass solch kleine Planeten dicke Hüllen aus Wasserstoff- und/oder Heliumgasen haben würden.

Es gibt keine Hinweise auf Planeten jenseits von TRAPPIST-1h.

Die Evolutionsgeschichte des Systems ist unklar. Es wird angenommen, dass Sterne wie TRAPPIST-1 – als „ultracoole Zwerge“ bezeichnet – Gesteinsplaneten um sich herum haben könnten, aber sie müssten sich jenseits der Frostgrenze in der Region gebildet haben, in der flüchtige Stoffe vorkommen. Sie wären dann nach innen gewandert und in Bahnresonanzen geraten . Jeder mutmaßliche Gasriese müsste eine Umlaufbahngeschichte haben, die mit einer solchen Entwicklung vereinbar ist.

Astronomen haben keine anderen Objekte im System beobachtet – einschließlich Exomonde oder Exokometen –, daher haben wir keine gute Vorstellung davon, welche kleinen Körper in dem System existieren könnten und wie sie das Leben auf den Planeten beeinflussen könnten.


Das Team verwendete die Transit-Timing-Variation (TTV) -Methode, um die Planeten zu erkennen. Im Wesentlichen sucht es nach Störungen in den Transiten von Planeten, um herauszufinden, ob es andere Planeten im System gibt. Anschließend können Modelle erstellt werden, die versuchen, die Ergebnisse zu reproduzieren. Sie fanden heraus, dass ein 6-Planeten-Modell mit den Daten für 6 Planeten; der siebte Planet – mit schlecht eingeschränkten Daten – kann immer noch konsequent eingeschlossen werden.

Es gibt jedoch Instabilitätsprobleme. Über eine Million Jahre hinweg stellten sie fest, dass das System eine 25-prozentige Wahrscheinlichkeit einer Instabilität aufweist; Über eine Milliarde Jahre besteht nur eine Wahrscheinlichkeit von 8,1 % , dass es mit geringen oder keinen Änderungen überlebt. Das heißt, das System ist über lange Zeiträume nicht besonders stabil, und es bleibt abzuwarten, wie ein Gasriese da hineinspielen könnte.

Wenn es einen Gasriesen gibt, könnte er mit den Planeten interagieren und das System weiter verwüsten, was bedeutet, dass es schwer gewesen wäre, selbst 500 Millionen Jahre, das Alter des Systems, zu überleben. Fügen Sie dazu die Tatsache hinzu, dass sich die Planeten wahrscheinlich jenseits der Frostgrenze gebildet haben und daher in der Nähe der Stelle gewesen wären, an der sich der Gasriese gebildet hat, und Sie haben ein Rezept für eine Katastrophe.

Die Autoren stellen jedoch fest, dass es für viele Orbitalparameter und Massen schlechte Einschränkungen gibt und es möglich ist, dass ein oder mehrere zusätzliche Planeten das System stabilisieren könnten. Sie haben jedoch nichts anderes gesehen, was beunruhigend ist – und ein Gasriese hätte gute Chancen, über die TTV-Methode aufzutauchen.

Sollte es nicht auch einfacher sein, einen Gasriesen zu bemerken, da er dazu führen würde, dass TRAPPIST-1 stärker wackelt?
@called2voyage Gibt es aber irgendwelche RV-Daten zu diesem Stern? Das Papier spricht nur über photometrische Beobachtungen.
@called2voyage Wenn es in der Nähe kreiste, dann möglicherweise, insbesondere angesichts der geringen Masse von TRAPPIST-1. Es sind jedoch weitere Beobachtungen erforderlich.
@zephyr Ah, das stimmt. Es war wahrscheinlich kein Ziel für RV.
@zephyr Ein Kommentar hier behauptet, dass es nicht genug weißes Licht emittiert, um RV-Messungen durchzuführen.
@called2voyage Ich bin mir nicht ganz sicher, wie glaubwürdig dieser Kommentar ist. Ich verstehe nicht, warum "nicht genügend weißes Licht emittieren" bedeutet, dass keine RV-Messungen durchgeführt werden können. Solange überhaupt Licht emittiert wird und die Beobachtungen lang genug sind, um ein gutes SNR zu erhalten, sollten Sie dazu in der Lage sein. Hier gibt es eine Abhandlung , die über den Rossiter-McLaughlin-Effekt spricht und TRAPPIST-1 als Beispiel dafür verwendet, was gemessen werden könnte. Sie scheinen nicht darauf hinzuweisen, dass ihre hypothetischen Messungen nicht möglich sind.
@zephyr Das ist gut zu wissen. Ich wusste nicht, wie viel Bestand ich in diesen Kommentar stecken sollte.