Червената звезда джудже Трапист-1 е дом на най-голямата група планети с размери близки до земните, откривани някога в една звездна система. Разположени на около 40 светлинни години от Земята, тези седем скалисти "братя и сестри" са пример за огромното разнообразие от планетарни системи, които вероятно изпълват Вселената, пише НАСА.
Ново проучване, публикувано в Planetary Science Journal, показва, че планетите на Трапист-1 имат забележително сходна плътност. Това може да означава, че всички те съдържат приблизително еднакво съотношение на материали, за които се смята, че съставят повечето скалисти планети, като желязо, кислород, магнезий и силиций.
Но ако случаят е такъв, това съотношение трябва да е значително по-различно от земното: Планетите около Трапист-1 са с около 8% по-малко плътни, отколкото биха били, ако имаха точно същия състав като нашата родна планета.
Някои от тези планети са известни от 2016 г., когато учените обявиха, че са открили три планети около звездата Трапист-1 с помощта на малкия телескоп "Трапист" в Чили. Последвалите наблюдения с вече "пенсионирания" космически телескоп "Спицър" на НАСА, в сътрудничество с наземни телескопи, потвърдиха две от първите планети и откриха още пет. Управляван от лабораторията за реактивно задвижване на НАСА в Южна Калифорния, "Спицър" наблюдава системата в продължение на повече от 1000 часа, преди да бъде изведен от експлоатация през януари 2020 г. Космическите телескопи на НАСА "Хъбъл" и вече пенсионираният "Кеплер" също са изследвали системата.
"Нощното небе е пълно с планети и едва през последните 30 години успяхме да започнем да разгадаваме техните мистерии", коментира Карълайн Дорн, астрофизик от университета в Цюрих и съавтор на изследването, пише Space.
"Системата Трапист-1 е очарователна, защото около тази една звезда можем да научим за разнообразието от скалисти планети в рамките на една система. И всъщност можем да научим повече за планетата, като изучаваме и нейните съседи, така че тази система е идеална за това."
Изследователите са в състояние да изследват екзопланетите, обикалящи около зездата, като търсят спадове в яркостта на звездата, създадени, когато планетите се пресичат орбитата й - известен също като транзитен метод. Тези наблюдения, комбинирани с измерване на времето на орбитите на планетите, позволиха на астрономите да изчислят приблизителна маса и диаметър на всяка планета, тази информация определя плътността на всеки свят.
Подобните плътности на планетите (те се различават с не повече от 3%, установиха учените) биха могли да означават, че всички те съдържат еднакъв дял от материалите, съставляващи повечето скалисти планети, като желязо, кислород, магнезий и силиций.
Новото проучване предлага три възможности как изглеждат седемте скалисти екзопланети.
Едно от възможните обяснения е, че планетите имат състав, подобен на този на Земята, но с по-нисък процент на желязо - приблизително 21% в сравнение с 32% на Земята. Това би означавало, че всяка планета има скалиста повърхност и по-малко богато на желязо ядро от това на Земята.
Алтернативно, състав от желязо, смесен с по-леки елементи, като кислород, може да обясни по-ниска плътност. В този случай кислородът и желязото биха образували железен оксид или ръжда. Допълнителният кислород би намалил плътността на планетите. От своя страна, няма да има твърдо желязно ядро, като това на много други скалисти планети, включително Земята, според изследването.
И накрая, изследователите предполагат, че повърхността на всяка планета може да бъде покрита с вода, която е дори по-лека от ръждата и може да обясни по-ниската плътност на планетите в сравнение със Земята. При този сценарий планетите ще имат по-голямо, по-плътно желязно ядро.
Но в този трети сценарий водата ще трябва да представлява около 5% от общата маса на четирите външни планети (водата съставлява по-малко от една десета от 1% от общата маса на Земята). Междувременно трите вътрешни планети са разположени твърде близо до своята звезда, за да може повърхностната вода да остане течна. Вместо това водата ще се изпари и ще остане в атмосферата като пара, което означава, че трите вътрешни планети ще имат гореща, плътна атмосфера като Венера.
Изследователите обаче считат, че третият сценарий е по-малко вероятен, като се има предвид, че всичките седем планети имат забележително сходна плътност, но ща са необходими различни пропорции на вода спрямо близостта им до Трапист-1.