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TRAPPIST-1d
Künstlerische Darstellung des Exoplaneten.
Entdeckungsdatum	2. Mai 2016
Methode	Überleitung
Physische Daten
Nummer (bekannt) Monde	0
Masse	0,297 Erdmassen
Beschleunigung	0,48 m/s2
Oberflächentemperatur	282,1 ± 4.0 k
Dichte (ρ)	3,39 g/cm²
Jobdetails
Strahl	0,784 Erdstrahlen
Periapsis	0,022094
Apoapsis	0,022467
halblange Achse (ein)	0,02228038
Exzentrizität (e)	0,00837
Zeitspanne (P)	4,049959
Neigung (ich)	89,89°
Beobachtungsdaten
Standardepoche	J2000
Galaxis	Milchstraße
Sternzeichen	Wassermann (Wassermann)
Entfernung	40 Lichtjahre
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TRAPPIST-1d, auch bezeichnet als 2MASS J23062928-0502285 d, ist ein kleiner Exoplanet (ca. 30% der Erdmasse), die sich am inneren Rand der bewohnbaren Zone des ultra cooler ZwergdTRAPPIST-1 läuft bei ca. 40 Lichtjahr Entfernung von der Erde im Sternbild Wassermann. Der Exoplanet wurde mit dem gefunden ÜberleitungMethode, die den Verdunkelungseffekt misst, der von einem Planeten verursacht wird, wenn er vor seinem Stern vorbeizieht. Die ersten Anzeichen des Planeten wurden 2016 enthüllt, aber erst in den folgenden Jahren wurden weitere Informationen über die wahrscheinliche Beschaffenheit des Planeten gewonnen. TRAPPIST-1d ist der masseärmste Planet im System und hat wahrscheinlich einen kompakten wasserstoffarmAtmosphäre, Ähnlich zu Venus, das Boden und Mars. Es erhält nur 4,3% mehr Sonnenlicht als die Erde und liegt damit am inneren Rand des bewohnbare Zone Zustand. Es hat etwa <5% seiner Masse als flüchtige Schicht, die aus Atmosphäre, Ozeanen und/oder Eisschichten bestehen könnte. Studium der Universität von Washington kamen zu dem Schluss, dass TRAPPIST-1d ein venusähnlicher Exoplanet mit einer unbewohnbaren Atmosphäre sein könnte.

Entdeckung

Ein Team von Astronomen unter der Leitung von Michael Gillon von dem Institut d'Astrophysique et Geophysique des Universität Lüttich im Belgien benutzte den TRAPPIST (Transiting Planets und Planetesimals Small Telescope) Teleskop des La Silla-Observatorium in dem Atacama-Wüste im Chili um TRAPPIST-1 zu beobachten und nach Planeten im Orbit zu suchen. Mithilfe von Übergangsphotometrie entdeckten sie drei erdgroße Planeten, die den Zwergstern umkreisen; die inneren beiden umkreisen ihren Stern in Gezeitenbewegungen, während der äußere entweder innerhalb der bewohnbaren Zone des Systems oder gerade außerhalb davon zu liegen scheint. Das Team machte seine Beobachtungen von September bis Dezember 2015 und veröffentlichte seine Ergebnisse in der Mai-Ausgabe 2016 des Journals Natur. Der ursprüngliche Anspruch und die vermeintliche Größe des Planeten wurden revidiert, als das gesamte Sieben-Planeten-System 2017 enthüllt wurde:

Das System.

"Wir wussten bereits, dass TRAPPIST-1, ein kleiner, schwacher Stern, der etwa 40 Lichtjahre entfernt ist, etwas Besonderes ist. Im Mai 2016 gab ein Team um Michaël Gillon von der belgischen Universität Lüttich bekannt, dass es von wahrscheinlich drei Planeten eng umgeben ist." felsig sein: TRAPPIST-1b, c und d...

„Als das Team fortfuhr, zu beobachten, wie sich Schatten um Schatten über den Stern bewegten, schienen drei Planeten nicht mehr auszureichen, um das Muster zu erklären. „An einem bestimmten Punkt verloren wir jegliches Verständnis für all diese Übergänge“, sagt Gillon.

„Jetzt, nach fast drei aufeinanderfolgenden Wochen mit dem Weltraumteleskop spitzer Nachdem sie die Galaxie angestarrt hatten, lösten Gillon und sein Team das Problem: TRAPPIST-1 hat vier weitere Planeten.

„Die Planeten, die dem Stern am nächsten sind, TRAPPIST-1b und c, sind unverändert. Aber es gibt einen neuen dritten Planeten, der den Namen d erhielt, und was zunächst wie d aussah, entpuppte g) Es gibt auch einen Planeten h, der am weitesten entfernt ist und nur einmal beobachtet wurde."^[1]

Eigenschaften

Radius, Masse und Temperatur

TRAPPIST-1d wurde mit der Übergangsmethode entdeckt, die es den Wissenschaftlern ermöglicht, seinen Radius genau zu bestimmen. Der Planet hat etwa 0,784 Erdradien mit einer kleinen Fehlerspanne von etwa 147 km. Aufgrund von Variationen im Zeitpunkt der Passage und des Komplexes Computersimulationen die Masse des Planeten könnte genau bestimmt werden, was es den Wissenschaftlern ermöglicht, die Dichte, die Oberflächengravitation und die Zusammensetzung des Planeten zu berechnen. TRAPPIST-1d ist nur 0,297 Erdmasse schwer, was ihn zu einem der am wenigsten massiven Exoplaneten macht, die bisher gefunden wurden. Es hat 61,6 % der Dichte der Erde (3,39 g/cm³) und etwas weniger als die Hälfte der Schwere. Seine Masse, Dichte und Oberflächengravitation sind die niedrigsten im gesamten TRAPPIST-1-System. Darüber hinaus weist die Dichte von TRAPPIST-1d auf eine hauptsächlich felsige Zusammensetzung mit etwa ≤5% seiner Masse in Form einer flüchtigen Schicht hin. Die flüchtige Schicht von TRAPPIST-1d kann aus Atmosphären-, Ozean- und/oder Eisschichten bestehen. TRAPPIST-1d hat eine Gleichgewichtstemperatur von 282.1 k (9,0 °C), unter der Annahme einer Albedo von 0. Bei einer erdähnlichen Albedo von 0,3 beträgt die Gleichgewichtstemperatur des Planeten etwa 258 K (−15 °C), sehr ähnlich der Erde bei 255 K (−18 °C).

Job

TRAPPIST-1d ist ein Planet mit kurzer Umlaufbahn, dessen volle Umlaufbahn nur 4,05 Tage (etwa 97 Stunden) dauert. Es dreht sich in einem Abstand von nur 0,02228 AE des Sterns oder etwa 2,2 % der Entfernung zwischen Erde und Sonne. Zum Vergleich: Merkur, der innerste Planet unseres Sonnensystems, umkreist 88 Tage in einer Entfernung von etwa 0,38 AE. Die Größe von TRAPPIST-1 und die enge Umlaufbahn von TRAPPIST-1d bedeuten, dass der Stern vom Planeten aus gesehen 5,5-mal größer erscheint als die Sonne von der Erde aus. Während die Entfernung eines Planeten TRAPPIST-1d von unserer Sonne eine verbrannte Welt wäre, bedeutet die geringe Leuchtkraft von TRAPPIST-1, dass der Planet nur das 1.043-fache des Sonnenlichts erhält, das die Erde empfängt, was ihn in den innersten Teil der konservativen bewohnbaren Zone bringt.

Star

Der Planet umkreist einen (M-Typ) ultra-coolen Zwerg namens TRAPPIST-1. Der Stern hat eine Masse von 0,089 Sonnenmasse (nahe der Grenze zwischen Braune Zwerge und Wasserstoff verbrauchende Sterne) und einen Radius von 0,121 Sonnenstrahlen. Es hat eine Temperatur von 2.516 K (2.243 °C) und ist zwischen 3 und 8 Milliarden Jahre alt. Im Vergleich dazu ist die Sonne 4,6 Milliarden Jahre alt und hat eine Temperatur von 5778 K (5504,85°C). Der Stern ist metallreich, mit einer Metallizität (Fe/huh) von 0,04 oder 109% der solaren Menge. Dies ist besonders merkwürdig, da von Sternen mit so geringen Massen an der Grenze zwischen Braunen Zwergen und Wasserstoffschmelzensternen erwartet werden kann, dass sie deutlich weniger Metalle enthalten als die Sonne. Seine Leuchtkraft (L☉) beträgt 0,05% der der Sonne.

Sterne wie TRAPPIST-1 haben das Potenzial, bis zu 4-5 Billionen Jahre zu leben, 400-500 Mal länger als die Sonne (von denen die Sonne nur noch etwa 5,5 Milliarden Jahre hat (das ist fast die Hälfte des Lebens)). Aufgrund dieser langlebigen Fähigkeit wird TRAPPIST-1 wahrscheinlich einer der letzten verbleibenden Sterne sein, wenn das Universum viel älter ist als heute, wenn das Gas, das zur Bildung neuer Sterne benötigt wird, erschöpft ist und die verbleibenden Sterne beginnen werden sterben.

das Offensichtliche Größe des Sterns, oder wie hell er aus der Perspektive der Erde erscheint, beträgt 18,8. Es ist also zu schwach, um mit bloßem Auge gesehen zu werden (die Grenze dafür liegt bei 5,5).

Der Stern ist nicht nur sehr klein und weit entfernt, er sendet auch relativ wenig sichtbares Licht aus, sondern leuchtet hauptsächlich im unsichtbaren Infrarot. Selbst aus seiner Nähe zu TRAPPIST-1d, etwa 50 Mal näher als die Erde an der Sonne, empfängt der Planet weniger als 1% des sichtbaren Lichts, das die Erde von unserer Sonne sieht. Aus diesem Grund würden die Tage auf TRAPPIST-1d wahrscheinlich nie heller sein als die Dämmerung auf der Erde. Das bedeutet jedoch immer noch, dass TRAPPIST-1 am TRAPPIST-1d-Himmel leicht mindestens 3.000 Mal heller leuchten könnte als der Vollmond am Nachthimmel der Erde.

Bewohnbarkeit

Modelle und damit Wissenschaftler sind sich uneinig, ob ihre konvergierenden Lösungen der TRAPPIST-1d-Daten eine erdähnliche Bewohnbarkeit oder eine schwere Treibhauseffekt.

In gewisser Weise ist dieser Exoplanet einer der erdähnlichsten gefundenen. Es ist viel kleiner als die Erde, was auf Kosten seiner . gehen kann Magnetosphäre, und erhält oberflächlich etwas mehr Strahlung als unser Planet. Es hat keine Wasserstoff- oder Heliumatmosphäre, was die größten Planeten unbewohnbar macht. Der Planet kann auch flüssiges und atmosphärisches Wasser haben, bis zu einem Vielfachen der Erde. TRAPPIST-1d hat mit 0,91 einen der höchsten terrestrischen Ähnlichkeitsindizes von gefundenen Exoplaneten. Wahrscheinlich könnte eine dichte Atmosphäre ausreichen, um Wärme auf die viel kältere dunkle Seite zu übertragen.

Die meisten Modelle der University of Washington für Trappist-1d konvergieren stark in Richtung eines venusähnlichen Planeten mit einer unbewohnbaren Atmosphäre. Es befindet sich im Inneren der erwarteten bewohnbaren Zone seines Sterns (wo bei einer ziemlich geringen Abweichung von der Magnetosphäre der Erde, der Bombengeschichte, der Stern- / Planetengeschichte und Gasen flüssiges Wasser auf der Oberfläche vorhanden wäre). Eine ausgeklügelte, dreidimensionale Modellierung konvergiert in Richtung eines außer Kontrolle geratenen Treibhauseffekts; einige Lösungen haben etwas Wasser, das nach der frühen heißen Phase in der Geschichte des Planeten überlebt.

TRAPPIST-1d kann dieser Erwärmung standhalten, besonders wenn es ein erdähnliches ist albedo von ≥0,3, gemäß anderen Analysen. Dieselben Forscher weisen darauf hin, dass eine solche Nähe zum Stern dazu neigt, geothermisch Erhöhen Sie die Aktivität und erwärmen Sie den Meeresboden.