¿Hay un gigante gaseoso orbitando TRAPPIST-1?

Me gustaría saber si además de estos planetas , los astrónomos han descubierto un planeta gaseoso como Júpiter en este sistema y si en estos planetas podría existir vida sin un protector de cometas como lo hace Júpiter para la Tierra.

El sitio dedicado para ese sistema es trappist.one

Respuestas (2)

No se ha anunciado que se haya descubierto tal planeta. El documento solo muestra evidencia de los 7 (realmente 6 porque el 7 no puede confirmarse oficialmente con solo 1 observación) planetas terrestres y no defiende ningún otro planeta. El documento no indica que puedan existir más planetas, pero sí señala que hay grandes barras de error en algunos de sus datos, lo que deja lugar a la incertidumbre.

En última instancia, creo que podemos descartar un gigante gaseoso existente en este sistema por varias razones.

  • No vemos variaciones en el tiempo de tránsito debido a un gigante gaseoso. Un gigante gaseoso tendría notables influencias gravitatorias en los 7 planetas interiores y veríamos esta influencia por las pequeñas variaciones en los períodos orbitales de los planetas interiores. Los autores del artículo sí vieron variaciones en el tiempo de tránsito, pero pudieron explicar todas las variaciones como debidas únicamente a las influencias gravitatorias de los 7 planetas. Nunca tuvieron que invocar un octavo planeta invisible para explicar lo que dicen.
  • No observamos tal tránsito (fácilmente detectable). Solo hay dos razones por las que no veríamos el tránsito de este planeta. O el gigante gaseoso está orbitando en un plano diferente al del resto de los planetas (que están todos muy cerca del mismo plano, como señalan los autores), o bien el período orbital es tan largo que nunca fue capturado por ningún otro. de las observaciones anteriores (que abarca varios años). Ninguna situación parece probable que ocurra.
  • La masa de la estrella central es solo el 8% de la masa del Sol. Las estrellas más pequeñas tienden a formar planetas más pequeños. Es muy difícil que se formen gigantes gaseosos alrededor de estrellas pequeñas, principalmente debido a la falta de material. Por lo que entendemos sobre la formación de planetas, las posibilidades de que un gigante gaseoso pueda formarse alrededor de esta estrella son bastante pequeñas.

Por supuesto, solo la observación continua podrá realmente convencernos de que un gigante gaseoso no existe.

¿En estos planetas podría existir vida sin un protector de cometas como lo hace Júpiter para la Tierra?

Esta es una gran pregunta. Creo que la respuesta es que no podemos estar seguros. Júpiter hace un gran trabajo pastoreando cometas y protegiendo la Tierra. Posiblemente este sistema esté plagado de cometas que constantemente bombardean los planetas. Sin embargo, esa es solo una pequeña parte del rompecabezas. Nuestra Luna también hace un trabajo fenomenal al protegernos.

Creo que, cuando se trata de estos planetas, su principal preocupación sobre si la vida puede existir o no es la estrella central. Es una estrella enana ultrafría de baja masa. Estas estrellas tienden a ser muy volátiles, mucho más que nuestro Sol generalmente inactivo. Esto significa que es probable que estos planetas reciban mucha más radiación y sean golpeados por muchas más tormentas solares que nosotros. Además, estos planetas están tan cerca de TRAPPIST-1 que todos están bloqueados por mareas: una cara siempre está hacia la estrella y la otra siempre está lejos. Esto podría hacer que un lado fuera inhóspitamente caliente y el otro inhóspitamente frío. El clima/tiempo en tal planeta probablemente no sería adecuado para la vida (pero quién sabe con certeza). Sin embargo, el bloqueo de marea podría ser bueno, ya que significa que solo el lado que mira hacia afuera generalmente sería golpeado por los cometas.

Recién terminé de leer tu respuesta hace un momento. Buen post.
De sus tres viñetas, creo que solo la tercera es completamente válida. Las variaciones de tiempo de tránsito se hacen más fuertes cuando los planetas están en resonancia orbital, que son los planetas TRAPPIST-1, por lo que detectar los TTV mutuos pero no detectar un TTV debido a un gigante gaseoso (si hay uno) puede no ser sorprendente, especialmente considerando el corta duración de las observaciones (~20 días en Spitzer). Para el segundo punto, incluso pequeñas inclinaciones mutuas (del orden de lo que vemos en el sistema solar) pueden causar que no todos los planetas básicamente coplanares transiten.
"o bien, el período orbital es tan largo que nunca fue capturado por ninguna de las observaciones anteriores (que abarca varios años)". El período orbital de Júpiter es de 11 años y el de Neptuno es de 168. ¿Por qué crees que esto es poco probable?
@JessRiedel Han estado observando esta estrella desde 2013, por lo que al menos tienen algunos años de datos (intermitentes). Las distancias de las órbitas de los planetas (y, por lo tanto, los períodos de las órbitas) escalan con la masa de las estrellas. Dado que este sistema es tan pequeño, cualquier gigante gaseoso estaría mucho más cerca y, por lo tanto, tendría un período relativamente corto que probablemente sería capturado en el período de tiempo para el que tenemos datos. En lo que confío, y no hay evidencia que respalde esto, es que cualquier gigante gaseoso tendrá un período muy corto del orden de un año o menos (el planeta más lejano orbita a los 20 días), por lo que debería haber sido atrapado en el conjunto de datos de 3 años.
Los artículos que estaba leyendo sobre esto indicaban que la estrella estaba "muy tranquila", sin muchas tormentas de radiación.
@DCShannon A menos que se refiera a la estrella durante toda su vida hasta el momento, lo que creo que es poco probable, entonces no es indicativo del comportamiento de la estrella todo el tiempo. Los estallidos pueden ser repentinos y violentos, y aunque puede haber períodos de calma, también puede haber períodos breves y devastadores de erupciones y tormentas.
Aquí está el artículo al que me refería: theverge.com/2017/2/22/14674088/… Está citando a "Amaury Triaud, investigador de exoplanetas en el Instituto Kavli de la Universidad de Cambridge y autor del estudio": "Pero Triaud mantiene TRAPPIST -1 es una enana roja bastante tranquila, lo que significa que no emite erupciones solares con mucha frecuencia".
@DCShannon Creo que el punto de HDE permanece. Todo lo que podemos decir es que la estrella está tranquila en este momento. Quizás hace un millón de años era enormemente activo y producía suficiente radiación y tormentas solares para acabar con cualquier vida que pudiera haber existido en los planetas. En cualquier caso, solo el tiempo y posteriores observaciones nos dirán cuál es la historia completa.

Como afirma el documento sobre los primeros tres planetas descubiertos alrededor de las estrellas , aunque aún no se han impuesto restricciones firmes a las masas de los planetas,

Los resultados de los modelos de evolución térmica planetaria, y la intensa emisión ultravioleta extrema (1-1000 Å) de las estrellas de baja masa18 durante sus vidas tempranas, hacen que sea poco probable que estos pequeños planetas tengan envolturas gruesas de hidrógeno y/o gases de helio.

No hay evidencia de planetas más allá de TRAPPIST-1h.

La historia evolutiva del sistema no está clara. Se cree que estrellas como TRAPPIST-1, denominadas "enanas ultrafrías", podrían tener planetas rocosos a su alrededor, pero tendrían que haberse formado más allá de la línea de congelación , en la región donde existen los volátiles. Entonces habrían migrado hacia adentro, cayendo en resonancias orbitales . Cualquier gigante gaseoso putativo necesitaría tener una historia orbital consistente con tal evolución.

Los astrónomos no han observado ningún otro objeto en el sistema, incluidos exolunas o exocometas, por lo que no tenemos una buena idea de qué cuerpos pequeños pueden existir en el sistema y, por lo tanto, cómo podrían afectar la vida en los planetas.


El equipo utilizó el método de variación de tiempo de tránsito (TTV) para detectar los planetas. Esencialmente, busca perturbaciones en los tránsitos de los planetas para averiguar si hay otros planetas en el sistema. A continuación, se pueden crear modelos que intenten reproducir los resultados. Descubrieron que un modelo de 6 planetas con los datos de 6 planetas; el séptimo planeta, con datos limitados deficientemente, aún se puede incluir de manera consistente.

Sin embargo, hay problemas de inestabilidad. Durante un millón de años, determinaron que el sistema tiene un 25% de probabilidad de inestabilidad; durante mil millones de años, solo hay un 8,1% de posibilidades de que sobreviva con pocos o ningún cambio. En otras palabras, los sistemas no son particularmente estables durante largos períodos de tiempo, y queda por verse cómo un gigante gaseoso podría influir en eso.

Si hay un gigante gaseoso, podría interactuar con los planetas y podría causar más estragos en el sistema, lo que significa que habría sido difícil sobrevivir incluso 500 millones de años, la edad del sistema. Agregue a eso el hecho de que los planetas probablemente se formaron más allá de la línea de congelación y, por lo tanto, habrían estado cerca de donde se formó el gigante gaseoso, y tiene una receta para el desastre.

Sin embargo, los autores señalan que existen restricciones deficientes en muchos parámetros y masas orbitales, y es posible que uno o más planetas adicionales puedan estabilizar el sistema. Sin embargo, no han visto nada más, lo cual es preocupante, y un gigante gaseoso tendría buenas posibilidades de aparecer a través del método TTV.

¿No debería ser también más fácil notar un gigante gaseoso ya que haría que TRAPPIST-1 se tambaleara más?
@ named2voyage ¿Ha habido datos de RV sobre esta estrella? El documento solo habla de observaciones fotométricas.
@ named2voyage Si estaba orbitando cerca, entonces posiblemente, especialmente dado lo poco masivo que es TRAPPIST-1. Sin embargo, se necesitan más observaciones.
@zephyr Ah, eso es cierto. Probablemente no haya sido un objetivo para RV.
@zephyr Un comentario aquí afirma que no emite suficiente luz blanca para realizar mediciones de RV.
@ named2voyage No estoy del todo seguro de cuán creíble es ese comentario. No veo por qué "no emitir suficiente luz blanca" significa que no se pueden realizar mediciones de RV. Siempre que se emita luz y las observaciones sean lo suficientemente largas para obtener una buena SNR, debería poder hacerlo. Hay un documento aquí que habla sobre el efecto Rossiter-McLaughlin y usa TRAPPIST-1 como ejemplo de lo que podría medirse. No parecen indicar que sus medidas hipotéticas no sean posibles.
@zephyr Es bueno saberlo. No sabía cuánto stock poner en ese comentario.