در سال ۲۰۱۷ستاره شناسان منظومه ای فراخورشیدی در فاصله ۳۹ سال نوری در صورت فلکی دلو کشف کردند که به نام ستاره کوتوله آن منظومه تراپیست-۱ نام گرفت.
این منظومه دارای هفت سیاره زمین مانند است که به ترتیبِ کشف و فاصله از ستاره خود"تراپیست-1 "b,c,d,e,f,g,hنامیده شدند.این هفت سیاره درون مدار گردش عطارد به دور خورشید جا می شوند.سیارات" تراپیست-۱ "e,f,gعلیرغم نزدیکی به ستاره مادرو داشتن مدار فشرده، بدلیل سرد بودن ستاره تراپیست-۱در کمربند حیات قراردارند،ناحیه ای که آب میتواند به صورت مایع در سطح سیاره وجود داشته باشد.حتی چهارسیاره دیگر هم میتوانند به طور بالقوه دارای چنین شرایطی باشند.
اما آیا قابل سکونت هم هستند؟
برای پاسخ به این سوال دو عامل تعیین کننده وجود دارد.جو سیارات و ترکیبات آنها.
هیدروژن نپتون مانند وجود ندارد
جولین دی ویت و همکارانش درNatureAstronomyمشاهدات تلسکوپ هابل را در رابطه باسیارات "تراپیست-۱ "d,e,f,gارائه دادند.برای بررسی جو این سیارات،تلسکوپ هابل طیف ستاره مادر را هنگامی که این سیارات از مقابل آن گذر می کنند ثبت کرده است در این زمان بخشی ازنور ستاره از اتمسفرسیارات عبور میکند ودرطیف بدست آمده از ستاره اثری از مواد موجود در اتمسفر سیارات مشاهده میشود.اطلاعات بدست آمده وجود اتمسفرغنی از هیدروژن نپتون مانند را برای سیارات"تراپیست-۱ "d,e,f رد می کند.تحقیقات پیشین این تیم وجود چنین اتمسفری را برای "تراپیست-۱"b,cنیزرد کرده بود و هنوز اطلاعات کافی درمورد اتمسفر سیارات"تراپیست-۱g,h "وجود ندارد.
منحنی بنفش اتمسفر هیدروژنی نپتون مانند را پیش بینی می کندوصلیب های سبزاطلاعات ثبت شده توسط هابل را نشان می دهد.هیچ مدرکی ازاتمسفرهیدروژنی در اطراف سه سیاره d,e,f وجودندارد.اما وجود آن را در اطراف سیاره g نمی تواند رد کند.
داده های هابل همچنین بطورمشخص حضور مولکولهای دیگری نظیرآب را در اتمسفر این سیارات نشان نمی دهد و برای این کار لازم است تا راه اندازی تلسکوپ فضایی جیمز وب صبر کنیم.
همه هفت سیاره منظومه تراپیست-۱در یک زنجیره رزونانسی به دورتراپیست-۱ می گردند.به این معنی که دوره تناوب مداری این سیارات مضرب صحیحی از یکدیگرند و این باعث میشود سیارات با ریتم خاصی در یک حرکت هماهنگ به دور ستاره مادر بگردند. سیارات اینگونه شکل نمی گیرند.سیارات این منظومه احتمالاخیلی دورتر از ستاره مادر شکل گرفته اند و قبل ازاینکه دیسک پیش سیاره ای به حالت تعادل برسد بعد از برهمکنش با آن وارد بخش درونی منظومه شده اند.احتمالا این سیارات در هنگام شکل گیری اتمسفری غنی از هیدروژن داشته اند ولی زمانیکه به بخش درونی منظومه و نزدیکی ستاره مهاجرت کدرده اندهیدروژن موجود در اتمسفرازسطح آنها فرار کرده و دور شده است و اتمسفری که اکنون دارنداتمسفرثانویه است که بعدها بدست آورده اند یا از سطح آنها در اطرافشان رهاشده است.
بررسی چگالی سیارات منظومه تراپیست-۱
زنجیره رزونانسی کلیدی برای دور دوم نتایجی است که توسط سیمون گریم(دانشگاه برن،سوئیس)وهمکارانش ارائه شده است.زمان بندی گذر سیارات از مقابل ستاره تراپیست-۱ بدلیل برهمکنش گرانشی سیارات بایکدیگر در هردور گردش اندکی تغییر می کند.ازروی تغییرات اینچنینی ستاره شناسان می توانند دوره تناوب مداری،فاصله ازستاره،جرم،شعاع،چگالی متوسط و گرانش سیاره رامحاسبه کنند.گریم و همکارانش بارصد۲۸۴ گذرازرصدخانه SPECULOOS درپارانال شیلی وبا استفاده داده های تلسکوپهای فضایی اسپیتزروکپلرتوانستند روی چگالی و تراکم سیارات با دقت بیشتری کارکنند.
آنها دریافتند درحالیکه "تراپیست-۱e"سیاره ای صخره ای حتی چگال تر از زمین است دیگرسیارات تراپیست-۱در ترکیباتشان موادسبکتری نظیر آب به شکل بخار،مایع ویا یخ دارند.
این تصویرخواص شناخته شده هفت سیاره منظومه تراپیست-۱رانشان می دهد و این که چگونه آنها با سیارات منظومه شمسی از نظراندازه مقایسه می شوند.
سیارات منظومه تراپیست-۱ تا پنج درصد از جرمشان را آب تشکیل داده است این مقدار ۲۵۰برابر آب اقیانوس های روی زمین است.
سیارات "تراپیست-۱ "b,cاحتمالا اتمسفری ضخیم تراز زمین دارنددرحالیکه سیارات بیرونی تر""f,g,hبه احتمال زیاد یک لایه یخی دارند وفاقد اتمسفر ضخیم هستند.درست برعکس سیارات منظومه شمسی.
سیاره "تراپیست-۱d"که از نظرمیزان نوری که دریافت می کند خیلی شبیه زمین است سبکترین سیاره است با ۳۰ درصد جرم زمین.
منظومه فراخورشیدی تراپیست-۱برای ستاره شناسان بهترین گزینه نزدیک به زمین جهت مطالعه اتمسفر وترکیبات سیارات زمین مانند خارج از منظومه شمسی است واین خبرها آخرین چیزی نیست که در مورد منظومه تراپیست-۱می شنویم.
منبع : Sky&Telescope
