Czy TRAPPIST-1 może mieć gazowe olbrzymy?

Od czas odkrycia układu TRAPPIST-1 i jego oszałamiającej ilości 7 skalistych egzoplanet, astronomowie starają się uzyskać o nim jak najwięcej informacji. W najnowszych badaniach skupili się oni na możliwości istnienia gazowych olbrzymów orbitujących tego czerwonego karła. Z dotychczasowych obserwacji jednak wynika, że odkryte planety skaliste mogą nie mieć gazowego rodzeństwa.
 
Za pomocą Kosmicznego Teleskopu Spitzera, naukowcy potwierdzają, że skaliste egzoplanety same orbitują TRAPPIST-1. Grupa astronomów obserwowała układ w poszukiwaniu drobnych zmian w ruchu gwiazdy, które sugerowałyby, że wpływa na nią grawitacja podobnego do Jowisza gazowego olbrzyma, krążącego wokół niej po większej orbicie. Jednak do tej pory, nie znaleziono na to żadnych dowodów.

“Wiele innych układów, w których istnieją egzoplanety o masie Ziemi albo super-Ziemie mają również wśród swoich planet przynajmniej jednego gazowego olbrzyma” – wyjaśnia główny autor badań Alan Boss z Carnegie Institution for Science. “Odpowiedź na pytanie czy TRAPPIST-1 również ma gazowego olbrzyma z większą orbitą, jest niezwykle ważna”.

Dotąd naukowcy byli w stanie wykluczyć obecność gazowego olbrzyma większego niż 4,6 masy Jowisza z okresem orbitalnym większym niż ziemski rok oraz planety większej niż 1,6 masy Jowisza z 5-letnią orbitą. Dla porównania czas potrzebny na okrążenie gwiazdy dla odkrytych planet skalistych TRAPPIST-1 to jedynie od 1,5 do 20 dni. “Jest jeszcze wiele innych możliwości do zbadania pomiędzy długimi orbitami zanalizowanymi przez nas i bardzo krótkimi orbitami 7 znanych nam planet w tym układzie” – dodaje Boss.

Odkrycie lub wykluczenie istnienia gazowego olbrzyma orbitującego TRAPPIST-1 mogłoby również wpłynąć na rozwiązanie pewnych kwestii spornych dotyczących powstawania gazowych olbrzymów. Jak dotąd są dwie rywalizujące ze sobą teorie. Według jednej z nich gazowe olbrzymy tworzą na początku stały rdzeń, podobnie jak planety skaliste. Gdy są już wystarczająco masywne, wokół tego rdzenia gromadzi się gaz, który zaczyna dominować i zmienia planetę w gazowego olbrzyma. Druga teoria natomiast utrzymuje, że tego typu obiekty powstają z pyłu i gazu wczesnych dysków, które zapadają się i formują młode planety, podobnie do procesu powstawania gwiazd.

Jeśli pierwszy model jest prawdziwy, trudno byłoby wyjaśnić obecność gazowych olbrzymów wokół gwiazd o niskich masach, takich jak TRAPPIST-1, podczas gdy według drugiej teorii, gazowe olbrzymy powstawałyby dość łatwo. Jeśli rzeczywiście w układzie TRAPPIST-1 nie ma gazowego olbrzyma, mogłoby to sugerować, że pierwszy z modeli jest bardziej prawdopodobny.


Źródło: Carnegie Institution for Science

Więcej informacji:

Na zdjęciu: grafika przedstawiająca 7 egzoplanet wraz z centralną gwiazdą TRAPPIST-1. Źródło: NASA.