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7个岩石地球尺寸的Trappist-1行星具有非常相似的密度

2021-12-01 09:50:06来源:

测量行星的质量和直径可以揭示其密度,这可以为科学家提供有关其组成的线索。现在,科学家们知道七个TRAPPIST-1行星的密度要比宇宙中除我们自己的太阳系中的其他行星之外的其他任何行星都更高。

精确的测量表明,外产上的具有显着相似的密度,这提供了关于它们的组成的线索。

Red Dwarf Star Pist-1是最大的大型地球大小行星中最大的大型地球大小行星的所在地。这七个岩石兄弟姐妹距离酒店距离约为40岁,提供了可能填补宇宙的巨大行星系统的一个例子。

在行星科学期刊上发表的一项新研究,在行星科学期刊上表明,Trappist-1行星具有非常相似的密度。这可能意味着它们都含有关于思想的相同比例,以构成最岩石行星,如铁,氧,镁和硅。但如果是这种情况,那比例必须与地球有何不同:除了与我们的家庭星球相同的组成时,拉蜂主-1行星少少8%。基于该结论,纸质作者假设一些不同的成分混合物可以给出特拉门主义-1行星的测量密度。

这些行星中的一些人自2016年以来已知,当科学家们宣布他们在智利中使用过境行星和行星小望远镜(Trappist)在Trappist-1星周围发现了三个星球。NASA的立即退休的Spitzer Space望远镜与地面望远镜合作后续观察,确认了两个原始行星并发现了五个。由NASA在加利福尼亚州南部的喷气机推进实验室管理,Spitzer在2020年1月退役之前观察到该系统超过1000小时。美国宇航局的哈勃和现在退休的开普勒空间望远镜也研究了该系统。

所有七个Trappist-1行星都是如此接近他们的明星,他们将通过运输方法发现它们在汞的轨道内:科学家无法直接看到这个行星(它们太小而且相对于星星太小),所以他们在行星在前面交叉时,他们寻找明星的亮度。

反复观察星光倾斜结合了行星轨道的定时的测量,使天文学家能够估计行星的质量和直径,这反过来又用于计算它们的密度。以前的计算确定了行星大致是地球的尺寸和质量,因此也必须是岩石或地面 - 而不是气体主导,如木星和土星。新论文提供了最精确的密度测量,尚未为我们的太阳系之外的任何一组行星组成。

铁的统治

科学家越恰当地知道星球的密度,它们可以放在其组成上的限制越大。考虑到纸袋可能与棒球大致相同的大小通常更重。在一起,宽度和重量揭示了每个物体的密度,并且从那里可以推断出棒球由更轻的东西(绳子和皮革)制成,而且纸袋由更重的东西(通常是玻璃或金属)制成。

我们自己的太阳系中八个行星的密度很大差异。浮肿,气体主导的巨头 - 木星,土星,天王星和海王星 - 比四个陆地世界更大,因为它们主要由氢气和氦气等较轻的元素组成。即使是四个陆地世界也在密度下表现出一些品种,这是由于行星本身的重力而通过行星的组成和压缩来决定。通过减去重力的效果,科学家可以计算出名的是星球的未压缩密度,并且可能更多地了解行星的组成。

行星的密度取决于其组成和大小:重力压缩了行星构成的材料,从而增加了行星的密度。未压缩的密度会根据引力的影响进行调整,并且可以揭示出各个行星的组成如何进行比较。

七个Trappist-1行星具有相似的密度 - 这些值不同不超过3%。这使得系统与自己完全不同。Trappist-1行星和地球和金星之间的密度的差异似乎很小 - 约为8% - 但它在行星尺度上很重要。例如,解释为什么拉蜂主-1行星较少密集的一种方法是它们对地球具有类似的组合物,但由于该研究的32%,熨斗的较低百分比为约21%。

或者,捕捉器-1行星中的铁可能注入高水平的氧气,形成氧化铁或锈蚀。额外的氧气会降低行星密度。火星的表面从氧化铁得到红色色调,但与其三个地面兄弟姐妹一样,它具有由非氧化铁组成的核心。相比之下,如果采用氧化铁完全引起了捕手-1行星的较低密度,则行星将在整个过程中生锈并且不能具有固体铁芯。

华盛顿大学的天体物理学家Eric Agol表示,新研究的主要学习人员表示,答案可能是两种情景的组合 - 较低的铁整体和一些氧化铁。

该团队还研究每个星球的表面是否可以用水覆盖,甚至比生锈较轻,这将改变地球的整体密度。如果是这种情况,水必须占外部四个行星总质量的约5%。相比之下,水占地球总质量总量的1%的十分之一。

因为它们定位太靠近他们的恒星,但在大多数情况下,三个内部捕捉器-1行星将需要像金星一样热,致密的气氛,这样水可以保持与地球的束缚为蒸汽。但Agol说这一解释似乎不太可能因为所有七个行星都有足够的水存在的恰当是恰当的,所以有足够的水来说,这是一个恰当的水。

TRAPPIST-1系外行星的三个可能的内部。所有七个行星都具有非常相似的密度,因此它们可能具有相似的成分。

“夜空充满了行星,它只是在过去的30年里,我们能够开始解开他们的谜团,”苏黎世大学的天体物理学家Caroline Dorn说,以及本文的共同作者。“Trappist-1系统令人着迷,因为围绕这一颗星我们可以了解单一系统内岩石行星的普遍性。我们可以通过研究其邻居,实际上可以了解一个地球的更多信息,因此这个系统是完美的。“

参考:“完善TRAPPIST-1的过时和光度分析:质量,半径,密度,动力学和星历表”。 Bolmont,Adam Burgasser,Sean Carey,Julien de Wit,Daniel Fabrycky,Daniel Foreman-Mackey,Jonas Haldemann,David M.Hernandez,James Ingalls,Emmanuel Jehin,Zachary Langford,JérémyLeconte,Susan M.Lederer,Rodrigo Luger,Renu Malhotra ,维多利亚·梅多斯(Victoria S.
10.3847 / PSJ / abd022

JPL是加利福尼亚州帕萨迪纳的CALTECH的PL,管理了华盛顿州北美航空航天局科学任务局的Spitzer Mission。科学操作是在加州理工学院IPAC的Spitzer科学中心进行的。Spitzer的整个科学目录可通过位于IPAC的红外科学档案库中的Spitzer数据档案库获得。航天器的运作设在科罗拉多州利特尔顿的洛克希德·马丁太空公司。