좌표: 2306hm 29.383s, -05° 02' 28.59

트라피스트-1

TRAPPIST-1
트라피스트-1
TRAPPIST-1 lies in the northwestern part of the constellation Aquarius, close to the ecliptic.
트라피스트-1은 별자리의 빨간 원 안에 있습니다.물병자리.
관측자료
에포크 J2000 이쿼녹스 J2000
콘스텔레이션 물병자리
우등승 23h 06m 29.368s[1]
점괘 -05°02' 29.04
겉보기 등급(V) 18.798±0.082[2]
특성.
진화 단계 주순서
분광형 M8V[3]
겉보기 등급(R) 16.466±0.065[2]
겉보기 등급(I) 14.024±0.115[2]
겉보기 등급(J) 11.354±0.022[4]
겉보기 등급(H) 10.718±0.021[4]
겉보기 등급(K) 10.296±0.023[4]
V-R 색지수 2.332
R-I 색지수 2.442
J-H 색지수 0.636
제이케이색지수 1.058
측성학
고유운동(μ) RA:930.788mas[1]/
Dec.:-479.038mas[1]/
시차(π)80.2123 ± 0.0716 mas[1]
거리40.66 ± 0.04 ly
(12.47 ± 0.01pc)
세부 사항
덩어리0.0898±0.0023[5] M
반지름0.1192±0.0013[5] R
광도(볼로메트릭)0.000553±0.000018[5] L
표면중력(logg)5.2396+0.0056
−0.0073
[a][5] cgs
온도2,566±26[5] K
금속성[Fe/H]0.04±0.08[6] 덱스
로테이션3.295±0.003일[7]
회전속도(vsini)초속 6km[8]
나이7.6±2.2[9] 자이르
기타지명
2MUDC 12171,[10] 2MASS J23062928–0502285, EPIC 246199087,[11] K2-112,[12] SPECULUOSS-1, 이 별이 최초로 발견되었기 때문에 SPECULUOSS 프로젝트에서 사용한 별의 내부 이름,[13] 그리고 트라피스트-1a.[14]
데이터베이스 참조
심배드데이터.
외계 행성 기록 보관소데이터.
외계 행성
백과사전
데이터.

트라피스트-1은 알려진 외계 행성 7개를 거느린 차가운 적색 왜성입니다[b].그것은 지구에서 약 40.66광년 떨어진 물병자리에 있으며, 표면 온도는 약 2,566 켈빈 (섭씨 2,290도; 화씨 4,160도)입니다.반지름은 목성보다 약간 크고 질량은 태양의 9% 정도입니다.이 행성은 76억 년 정도 된 것으로 추정되는데, 이는 태양계보다 더 오래된 것입니다.이 별의 발견은 2000년에 처음 출판되었습니다.

2016년 칠레 실라 천문대의 통과 행성행성 소형 망원경(TRAPPIST)과 다른 망원경들을 통해 트라피스트-1 주위의 궤도에서 두 개의 지구형 행성을 발견했습니다.2017년, 최초의 관측 결과를 추가로 분석한 결과 미지의 행성이 5개 더 발견되었습니다.일곱 개의 행성들이 별 주위를 원형 궤도로 도는 는 약 1.5일에서 19일이 걸립니다.그들은 트라피스트-1에 조수적으로 맞물려 있어 각 행성의 한 면이 항상 별을 향하고, 한 면은 영원한 날, 다른 면은 영원한 밤으로 이어지게 됩니다.이들의 질량은 지구의 질량과 맞먹으며 모두 같은 평면에 놓여있습니다. 지구에서 이들은 별의 원반을 지나 이동하는 것처럼 보입니다.

지정된 d, e, f, g 최대 4개의 행성이 액체 상태의 물이 존재하기에 적합한 거리에서 공전하므로 생명체가 살기에 적합할 가능성이 있습니다.어떤 행성에도 대기가 있다는 증거는 없습니다.트라피스트-1의 방사선 방출이 그러한 대기를 허용할 수 있을지는 불확실합니다.이 행성들은 밀도가 낮으며, 많은 양의 휘발성 물질로 이루어져 있을 수도 있습니다.몇몇 행성들이 거주할 수 있는 가능성 때문에, 그 시스템은 연구자들로부터 관심을 끌었고 대중문화에 등장했습니다.

디스커버리

현재 트라피스트-1로 알려진 이 별은 1999년 천문학자 John Gizis와 동료들에[16] 의해 근처에 있는 초냉각 왜성들조사하던 중 발견되었습니다.[17][18]그것은 1999년 6월에 얻은 조사된 별들의 표본 C에서[16][17] 나타났습니다.이 발견의 출판은 2000년에 이루어졌습니다.[19]이 이름은 이 별 주위에서 최초로 두 개의 외계 행성을 발견한 행성과 행성 동물 소형 망원경 프로젝트([11][c]TRAPPIST)에 대한 언급입니다.[23]

이 행성계는 2016년 칠레 라 신라 천문대에서 트라피스트 망원경을 이용해 관측하던 중 리에주 대학의 벨기에 천문학자 미카 ë 길론이 이끄는 팀에 의해 발견되었습니다.이 발견은 2015년 망원경에 의해 측정된 광도 곡선[d] 이상에 근거한 것입니다.이것들은 처음에 세 개의 행성의 존재를 나타내는 것으로 해석되었습니다.2016년에, 별개의 발견들이 세 번째 행성이 사실은 여러 개의 행성이었다는 것을 밝혀냈습니다.관련된 망원경과 관측소는 스피처 우주 망원경, 모로코의 오우카 ï메덴 천문대에 있는 지상 기지 트라피스트와 트라피스트-노스, 남아프리카 천문대, 그리고 스페인의 리버풀 망원경윌리엄 허셜 망원경이었습니다.

TRAPPIST-1의 관측은 스피처 우주 망원경의 가장 중요한 연구 결과 중 하나로 간주됩니다.[31]이 발견을 보완해 주는 것이 히말라야 찬드라 망원경, 영국 적외선 망원경, 초대형 망원경입니다.[32]이후 연구를 통해 스피처 망원경과 케플러 망원경의 측정값을 이용해 궤도를 계산한 [33]행성이 최소 7개 존재함을 확인했습니다.[34]몇몇 뉴스 보도들은 트라피스트-1 행성의 발견을 나사의 탓으로 잘못 돌렸습니다; 사실 트라피스트 프로젝트는 나사와 유럽 연합의 유럽 연구 위원회로부터 자금을 받았습니다.[35]

묘사

see caption
TRAPPIST-1(오른쪽) 옆에 있는 태양의 실제 색상 그림(왼쪽).트라피스트-1은 태양보다 더 어둡고, 더 붉고, 더 작습니다.

트라피스트-1은 천구 적도에서 남쪽으로 5도 떨어진 [25]물병자리에 있습니다.[e][1][37]이 별은 지구에서 40.66±0.04광년 떨어진 거리에 있는 비교적 가까운 항성으로[38] 고유운동[g][38] 크고 동반성이 없습니다.[f][1][41]

분광형 M8.0±0.5적색왜성으로,[h][32][44] 상대적으로 작고 차갑다는 뜻입니다.[45]트라피스트-1의 반지름은 태양의 12%로 목성보다 약간 더 큽니다.[32]질량은 태양의 약 9%로 [45]핵융합이 일어나기에 충분합니다.[46][47]트라피스트-1의 밀도는 적색 왜성에 비해 매우 낮습니다.[48]이 별의 유효온도[i] 2,566 켈빈(2,293 °C)으로 2022년 현재 행성이 존재하는 것으로 가장 추운 것으로 알려져 있습니다.[50]트라피스트-1은 광구에 응축물이 형성될 수 있을 정도로 충분히 차갑습니다.[j] 이는 행성이 통과하는 동안 복사에서 유발되는 양극화를 통해 감지되었습니다.[52]

항성 주기를 가지고 있다는 증거는 없습니다.[k][54]대부분 적외선으로 방출되는 광도는 태양의 0.055% 정도입니다.[45][55]XMM-뉴턴 위성과[57] 다른 시설들로부터의[58] 낮은 정밀도[56] 측정은 이 별이 X선자외선과 같은 짧은 파장에서 희미한 방사선을 방출한다는 것을 보여줍니다.[l][57]탐지 가능한 전파 방출은 없습니다.[60]

회전기간 및 연식

트라피스트-1의 자전 주기를 측정한 결과 3.3일의 주기가 발견되었으며, 이전의 1.4일의 측정은 별점의 분포 변화에 의한 것으로 보입니다.[61]그것의 회전축은 행성의 회전축과 약간 상쇄될 수 있습니다.[62]

여러 가지 기술을 조합하여 트라피스트-1의 나이는 약 76억 ± 22억 년으로 추정되었으며,[63] 이는 약 45억 년 된 태양계보다 더 오래된 것입니다.[64]태양은 현재 우주의 나이보다[65] [66] 700배 긴 10조 년 동안 빛날 것으로 예상되는 반면, 태양은 수소가 고갈되어 몇 십억 년 후에 주계열[m] 떠날 것입니다.[65]

활동

트라피스트-1에서 광구 특징이 검출되었습니다.[68]케플러 우주 망원경과 스피처 우주 망원경은 가능한 밝은 점들을 관찰했는데, 그것들 중 일부는 너무 커서 그러한 자격을 얻을 수 없을지도 모릅니다.[n][70][71][72]밝은 점들은 몇몇 항성 플레어의 발생과 관련이 있습니다.[o][73]

이 별은 평균 600가우스의 강한 자기장[74] 가지고 있습니다.[p][76]자기장은 높은 채층[q][74] 활동을 유발하며, 코로나 질량 방출을 트래핑할 수 있습니다.[r][69][77]

Garraffo et al. (2017)에 따르면 트라피스트-1은 항성풍에 의해 매년[78] 약 3×10개−14 태양질량을 잃게 되는데, 이 비율은 태양의 약 1.5배입니다.[79] Dong et al. (2018)은 연간 4.1×10−15 태양질량의 질량 손실을 갖는 TRAPPIST-1의 관찰된 특성을 시뮬레이션했습니다.[78]2019년 현재 트라피스트-1의 항성풍을 지배하는 대부분의 매개변수가 직접 관측에서 알려지지 않았기 때문에 질량 손실을 추정하는 시뮬레이션은 복잡합니다.[80]

행성계

The TRAPPIST-1 system is about as compact as Jupiter's moons and much more than the Solar System
트라피스트-1 행성과 태양계 및 목성 위성의 궤도 비교

트라피스트-1은 별에서 나오는 알파벳 순서대로 트라피스트-1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h[81] 7개의 행성이 공전하고 있습니다.[s][84]이 행성들의 공전 주기는 1.5일에서 19일 사이이며,[85][86][6] 0.011 ~ 0.059 천문단위[t](1,700,000 ~ 8,900,000 km) 거리에 있습니다.[88]

모든 행성들은 수성이 태양에 있는 것보다 별에 훨씬 더 가깝기 [26]때문에 트라피스트-1 계는 매우 작습니다.[89]Kral et al. (2018)은 TRAPPIST-1 주변에서 혜성을 전혀 감지하지 못했고,[90] Marino et al. (2020)은 지구에서 TRAPPIST-1 주변에서 태양계와 같은 띠를 관측할 수 있을지는 불확실하지만 [91]카이퍼 띠의 증거를 발견하지 못했습니다.[92]Atacama Large Millimeter Array를 이용한 관측에서는 별 주위에 먼지 원반이 있다는 증거를 발견하지 못했습니다.[93]

행성 궤도의 황도에 대한 기울기는 0.1도[u] 미만으로,[95] 트라피스트-1은 NASA 외계 행성 기록 보관소에서 가장 평평한 행성계입니다.[96]궤도는 이심률[v][89] 최소화하면서 매우 원형이며 트라피스트-1의 스핀 축과 잘 정렬되어 있습니다.[98]이 행성들은 같은 평면에서 공전하며, 태양계의 관점에서 볼 때, 궤도를[99] 도는 동안 트라피스트-1을 통과하고 종종 서로의 앞을 지나갑니다.[100]

크기 및 구성

행성들의 반경은 지구 반경의 77.5에서+1.4
−1.4
112.9+1.5
−1.3
% 사이인 것으로 추정됩니다.[101]
트라피스트-1 계의 행성:별의 질량비는 달의 그것과 비슷합니다. 태양계의 가스 거인들의 행성비입니다.[102]

트라피스트-1 행성들은 지구의 그것뿐만 아니라 서로[103] 닮은 구성을 가지고 있을 것으로 예상됩니다.[104]이 행성들의 추정 밀도는 지구의 밀도보다[34] 낮으며, 이는 이 행성들이 많은 양의 휘발성 화학물질을 가지고 있다는 것을 의미할 수도 있습니다.[w]대안적으로, 그들의 중심핵은 지구의 중심핵보다 작을 수도 있고,[106] 철 이외의 많은 원소를 포함할 수도 있고,[107] 혹은 그들의 철은 중심핵이 아닌 산화된 형태로 존재할 수도 있고,[106] 혹은 지구의 중심핵보다 철이 적은 암석 행성일 수도 있습니다.[108]그들의 밀도는 물과 같은 저밀도 화합물의 존재를 요구하는 순수한 마그네슘 실리케이트 조성물에 비해 너무 낮습니다.[x][110][111]행성 b, d, f, g, h는 많은 양의 휘발성 화학물질을 포함할 것으로 예상됩니다.[112]그 행성들은 깊은 대기와 바다를 가지고 있을지도 모르고, 방대한 양의 얼음을 포함하고 있습니다.[113]밀도의 큰 불확실성을 고려하면 몇 가지 구성이 가능합니다.[114]이 별의 광구 특징은 트라피스트-1 행성의 밀도가 8퍼센트+20
-7
정도로 과소평가되는 것을 [68]포함하여 행성의 특성에 대한 측정의 부정확성과 [115]물 함량에 대한 부정확한 추정을 야기할 수 있습니다.[116]

공명과 조수

트라피스트-1 외계 행성들이 그들의 중심 항성을 통과하며 항성의 빛 곡선에 영향을 미치는 애니메이션.

행성들은 궤도 공명을 하고 있습니다.[117]그들의 궤도의 지속 시간은 8:5, 5:3, 3:2, 3:2, 4:3, 3:2의 비율을 가지며,[118] 각각의 3개의 집합은 라플라스 공명에 있습니다.[y][89]시뮬레이션은 그러한 공명이 수십억 년에 걸쳐 안정적으로 유지될 수 있지만 그 안정성은 초기 조건에 크게 의존한다는 것을 보여주었습니다.100만 년 미만의 시간이 지나면 많은 구성이 불안정해집니다.공명은 행성들 사이의 각운동량 교환을 강화시켜 트라피스트-1 앞의 통과 시간에 초기 또는 후기에 측정 가능한 변화를 초래합니다.다른 기술을 사용할 수 없을 때 이러한 변화는 행성의 질량과 [120]같은 행성계에 대한 정보를 만듭니다.[121]항성과의 공명과 근접성은 트라피스트-1 계와 목성의 갈릴레이 위성을 비교하게 만들었습니다.[99]케플러-223은 트라피스트-1과 같은 긴 공명을 가진 또 다른 외계 행성계입니다.[122]

행성의 상호작용은 행성의 기후에 중요한 영향을 미칠 수 있는 완전한 동기화에 도달하는 것을 막을 수 있습니다.이러한 상호작용은 몇 년의 지구 주기에 따라 별을 중심으로 행성 표면이 주기적으로 또는 일시적으로 완전히 회전하도록 강요할 수 있습니다.[123]빈슨, 타마요, 한센(2019)은 트라피스트-1d, e, f가 상호작용으로 인해 회전이 혼란스러워서 별과 동기화되지 못할 가능성이 있음을 발견했습니다.동기화의 부족은 잠재적으로 행성들을 더 살기 좋게 만듭니다.[124]동기 회전을 방지할 수 있는 다른 과정은 행성의 안정적인 3축 변형에 의해 유도되는 토크이며,[z] 이는 행성이 3:2 공명에 진입할 수 있게 해줍니다.[126]

트라피스트-1과 행성들의 근접성은 지구의 그것들보다 더 강한 조석 상호작용을[127] 낳습니다.[128]모든 행성은 느린 행성 회전과 조석 잠금으로 평형에 도달했으며,[127] 이는 행성이 별 주위를 공전하는 것과 동시에 일어날 수 있습니다.[aa][130]

행성들은 궤도 이심률과 서로의 중력 상호작용으로 인해 변형이 생겨 상당한 조석 가열[131] 겪을 가능성이 있습니다.[132]이러한 가열은 특히 가장 안쪽 행성에서 화산 활동과 탈가스[ab] 촉진시킬 것이며, 탈가스는 대기의 형성을 촉진시킬 것입니다.[134]Luger et al. (2017)에 의하면, 가장 안쪽에 있는 4개 행성의 조석열량은 지구 내부의 열류량보다 클 것으로 예상됩니다.[135]외부 행성의 경우 Quick et al. (2020)은 조석 가열이 태양계 천체인 Europa, EnceladusTriton과 유사할 수 있다고 언급했습니다.[136]

조석 가열은 휘발성 물질이 갇히고 가스가 축적될 것으로 예상되는 야간부와 추운 지역의 온도에 영향을 미칠 수 있습니다. 또한 화산 활동열수 분출[ac] 발생할 수 있는 해저 바다[137] 특성에도 영향을 미칠 수 있습니다.[139]그것은 네 개의 가장 안쪽 행성의 맨틀을 전체 또는 부분적으로 녹이기에 충분할 수 있으며,[140] 잠재적으로 지하 마그마 바다를 형성할 수 있습니다.[141]이 열원은 상당한 불확실성을 가지고 있고 수신된 항성 복사보다 상당히 적은 방사성 붕괴보다 지배적일 가능성이 높습니다.[142]

극심한 조수는 행성들이 판 구조론의 시작을 촉발할 만큼 충분히 강하지 않더라도 행성의 지각을 파괴시킬 수 있습니다.[143]조수는 행성 대기에서도 발생할 수 있습니다.[144]

별빛의 하늘과 영향

TRAPPIST-1 planets are of similar or smaller size than Earth and have similar or smaller densities
트라피스트-1 계의 태양계 내행성과 비교한 상대적 크기, 밀도 [ad]및 조도

트라피스트-1의 방사선 대부분이 적외선 영역에 있기 때문에, 이 행성들의 표면에는 가시광선이 거의 없을 수도 있습니다. 이 시스템의 공동 발견자 중 한 명인 Amuri Triaud는 하늘은 해질녘[146] 지구의 하늘보다 결코 밝지 않을 것이며, 보름달이 뜬 밤보다 약간 밝을 뿐이라고 말했습니다.대기 영향을 무시하면 조명이 주황색-빨간색이 됩니다.[147]그러나 트라피스트-1e, f,[ae][84] g의 관측자들은 절대로 개기일식을 경험할 수 없었습니다.[26]대기가 존재한다고 가정할 때, 별의 장파장 복사는 지구의 햇빛보다 물과 이산화탄소에 의해 더 많이 흡수될 것입니다. 또한 대기에[148] 의해 덜 산란되고 얼음에 의해 덜 반사될 것이지만,[149] 고도로 반사되는 하이드로할라이트 얼음의 발달은 이러한 효과를 부정할 수 있습니다.[150]같은 양의 복사선이 태양과 같은 복사선에 비해 따뜻한 행성이 됩니다;[148] 더 많은 복사선이 낮은 층보다 행성의 상층 대기에 흡수되어 대기가 더 안정적이고 대류하기가 더 어렵습니다.[151]

거주가능구역

1e, 1f and 1g is in the habitable zone
트라피스트-1과 태양계의 거주 가능 지역.표시된 행성 표면은 추측성입니다.

트라피스트-1처럼 희미한 별의 생명체 거주가능 영역[af] 태양보다 별에 더 가까이 위치해 있습니다.[152]3개 또는 4개의[57] 행성이 생명체가 살 수 있는 영역에 위치할 수도 있습니다; 여기에는 e, f, g;[152] 또는 d, e, f가 포함됩니다.[74]2017년 기준으로 이는 알려진 항성이나 항성계 중에서 가장 많은 수의 행성이 거주할 수 있는 지역에 속한 것입니다.[153]어느 행성이든 액체 상태의 물의 존재는 알베도(반사율),[154] 대기의[155] 존재, 그리고 온실효과와 같은 몇 가지 다른 요소들에 따라 달라집니다.[156]표면 상태는 행성의 대기에 대한 더 나은 지식 없이는 제한하기가 어렵습니다.[155]동시에 회전하는 행성은 항성으로부터 복사 에너지를 너무 적게 받으면 완전히 얼어붙지 않을 수도 있습니다. 왜냐하면 낮 쪽이 빙하의 진행을 멈출 만큼 충분히 가열될 수 있기 때문입니다.[157]액체 물 발생의 다른 요인으로는 해양과 식생의 존재,[158] 육지 표면의 반사 특성, 대륙과 해양의 구성, [159]구름의 존재,[160] 해빙 역학 등이 있습니다.[161]화산 활동의 영향으로 인해 트라피스트-1h까지 생명체가 살 수 있는 지역이 확장될 수 있습니다.[162]

강렬한 극자외선(XUV)과 X선 방사선은[163] 물을 수소와 산소의 성분 부분으로 쪼개 행성에서 벗어날 때까지 대기 상층부를 가열할 수 있습니다.이것은 방사선이 더 강렬하고 모든 행성의 물을 끓는점까지 가열할 수 있었던 그 별의 역사 초기에 특히 중요했다고 생각되었습니다.[149]이 과정은 금성에서 물을 제거한 것으로 생각됩니다.[164]트라피스트-1의 경우, 운동학, 에너지학, 그리고 XUV 방출에 대한 다른 가정을 가진 다른 연구들이 트라피스트-1 행성이 상당한 양의 물을 보유할 수 있는지에 대해 다른 결론을 내렸습니다.행성들은 그들의 중심 항성과 동기화되어 있을 가능성이 매우 높기 때문에, 존재하는 물은 행성의 밤 쪽에 갇힐 수 있고[165] 대기에 의한 열 수송이나 조석 가열이 얼음을 녹일 수 있을 정도로 충분히 강렬하지 않다면 생명체를 지탱할 수 없을 것입니다.[166]

트라피스트-1 계에서 지구와 비슷한 크기의 위성은 발견되지 않았으며,[167] 그렇게 빽빽한 행성계에서는 발견되지 않을 것입니다.이것은 달들이 로슈 한계[ag] 진입한 후 행성의 중력에 의해 파괴되거나 힐 반경[ah][170] 이탈하여 행성에서 제거될 가능성이 있기 때문입니다. 트라피스트-1 행성들이 잠재적인 외계 행성들의 분석에서 나타나지만, 그것들은 최소한 한 개 이상의 달을 보유할 수 있는 거주 가능 지역 외행성 목록에 나타나지 않습니다.현재 우주의 나이보다 조금 더 긴 시간인 [171]허블 타임.[172]이러한 요인들에도 불구하고, 행성들이 달을 품고 있을 가능성이 있습니다.[173]

자기효과

트라피스트-1 행성은 모항성의 알펜 표면 안에 있을 것으로 예상되는데,[174] 이 영역 안에서 행성이 항성의 코로나와 직접적으로 상호작용하여 행성이 가지고 있는 대기를 불안정하게 할 수 있습니다.[175]항성 에너지 입자는 대기압이 약 1bar에 도달할 경우 트라피스트-1 행성의 유기체에 상당한 방사선 위험을 발생시키지 않을 것입니다.[176]방사선 플럭스의 추정치는 트라피스트-1의 자기장 구조에 대한 지식이 부족하기 때문에 상당한 불확실성을 가지고 있습니다.[177]항성의 시간에 따라 변하는 전기장과[140][178] 자기장으로부터 유도 가열이 행성에서[179] 일어날 수 있지만, 이는 항성의 에너지 균형에[142] 실질적인 기여를 하지 못하고 조석 가열에 의해 엄청나게 초과됩니다.[136]

형성이력

트라피스트-1 행성은 현재 위치에서 형성되었을 가능성이 있지만,[180] 별에서 더 멀리 형성되어 안쪽으로 이동했을 가능성이 높습니다.[181]Ormel et al. (2017)에 따르면, 물-얼음 선에서 유동 불안정성[ai] 발생하면서 형성된 행성들은 전구물질들을 생성하고, 전구물질들은 추가적인 파편들을 축적하여 내부로 이동하여 결국 행성들을 생성했습니다.[183]이동은 처음에는 빨랐다가 나중에는 느려졌을지도 모르며 [184]조석 효과가 형성 과정에 더 많은 영향을 미쳤을지도 모릅니다.[185]파편의 분포는 관측적 추론과 일치하는 약 10%의 물로 구성된 행성들의 최종 질량을 조절했을 것입니다.[183]트라피스트-1과 같은 공명하는 행성들의 사슬은 보통 행성들을 탄생시킨 가스 디스크가 소멸하면 불안정해지지만, 이 경우 행성들은 공명 상태로 남아 있었습니다.[186]공명은 행성들이 동시에 안쪽으로 움직였을 때 계의 형성으로부터 존재했을 수 있고 보존되었을 수도 있고,[187] 또는 안쪽으로 이동하는 행성들이 기체 원반의 바깥쪽 가장자리에 축적되어 서로 상호작용했을 때 나중에 형성되었을 수도 있습니다.[181]안쪽으로 이동하는 행성들은 물을 상당량 포함하고 있는데, 이는 완전히 빠져나가기에는 너무 많은 양인 반면, 현재 위치에서 형성된 행성들은 물을 모두 잃을 가능성이 높습니다.[188][189]Flock et al. (2019)에 따르면, 가장 안쪽 행성 트라피스트-1b의 궤도 거리는 과거에 한 배 밝은 별 주위에서 안쪽으로 움직이는 행성의 예상 반경과 트라피스트-1의 자기장에 의해 만들어진 원시 행성 원반의 공동과 일치합니다.[190][191]또는 트라피스트-1h는 현재 위치에 형성되어 있거나 근접해 있을 수 있습니다.[192]

만약 이 천체들이 충분히 거대했다면, 이 천체들과 행성들의 존재는 트라피스트-1 행성들의 공명을 불안정하게 만들었을 것입니다.[193]Raymond et al. (2021)은 트라피스트-1 행성들이 1-2백만 년 사이에 조립되었다고 결론지었으며, 그 후에는 추가적인 질량이 거의 증가하지 않았습니다.[194]이는 행성에[195] 물이 늦게 전달되는 것을 제한할 것이며, 또한 행성이 주변의 추가[aj] 물질을 제거했다는 것을 의미합니다.[196]거대한 충돌 사건의 부재(행성의 빠른 형성은 행성이 행성 이전의 물질을 빠르게 고갈시켰을 것입니다)는 행성이 휘발성 물질을 보존하는 데 도움이 될 것입니다.[197]

높은 일사량, 수증기 대기의 온실 효과, 행성 조립 과정에서 발생하는 잔열 등이 복합적으로 작용하기 때문에 트라피스트-1 행성은 처음에는 표면이 녹았을 가능성이 높습니다.결국 표면은 마그마 바다가 굳을 때까지 냉각될 것이고, 트라피스트-1b의 경우 몇 십억 년 또는 몇 백만 년이 걸릴 수도 있습니다.그러면 외부 행성들은 수증기가 응결할 수 있을 정도로 차가워졌을 것입니다.[198]

행성 목록

Distances between TRAPPIST-1 planets are roughly comparable with Earth-Moon distances
달-지구간 거리와 비교한 규모별 거리를 가진 TRAPPIST-1 시스템

트라피스트-1b

트라피스트-1b의 공전 주기는 1.51일이며,[199] 0.0115 천문단위입니다.이 별은 조수에 맞물려 있을 것으로 예상됩니다.이 행성은 생명체가 살 수 있는 지역 밖에 있습니다;[200] 예상되는 방사선의 양은 지구의 4배가 넘습니다.[200]트라피스트-1b는 측정된 반지름과 질량이 지구보다 약간 더 크지만 밀도의 추정치는 그것이 전적으로 암석으로만 구성되어 있지 않음을 의미합니다.[201]트라피스트-1b의 흑체온이 124°C(397 K)이기 때문에 금성과 비슷한 폭주 온실 효과가 있었을 것입니다.[74] 만약 존재한다면, 트라피스트-1b의 대기는 비슷하게 깊고, 밀도가 높고, 뜨거울 것입니다.[202]몇몇 기후 모델에 따르면, 이 행성은 트라피스트-1의 항성풍과 복사에 의해 건조되었을 것입니다.[203][204] 따라서 이 행성은 빠르게 수소를 잃어가고 있으며 따라서 수소가 지배하는 대기를 잃을 수 있습니다.[ak]물이 존재한다면, 행성의 특정한 환경에서만 존재할 수 있는데,[206] 표면 온도는 1,200 °C (1,470 K)만큼 높을 수 있기 때문에 트라피스트-1b는 마그마 해양 행성의 후보가 될 수 있습니다.[207]

트라피스트-1c

트라피스트-1c의 공전주기는 0.0158AU(2,360,[199]000 km)이며 지구일 2.42일마다 항성을 공전합니다.트라피스트-1에 충분히 가까워 조수에 잠길 수 있습니다.[200]금성의 대기는 금성처럼 없을 수도 있고 두꺼울 수도 있습니다.[202]트라피스트-1c는 지구보다[208] 약 2배 많은 별의 조사를 받기 때문에 생명체 거주가능[200] 영역 밖에 있으며, 이로 인해 온실가스가 폭발적으로 발생했거나 발생한 적이 있습니다.[74]몇몇 기후 모델에 따르면, 이 행성은 트라피스트-1의 항성풍과 복사로 인해 건조해졌을 것입니다.[203]트라피스트-1c는 표면의 특정 환경에서만 물을 저장할 수 있습니다.[206]2017년 관측에서는 수소가 빠져나가지 않는 것으로 나타났지만,[58] 2020년 허블 우주 망원경(HST)의 관측에서는 수소가 1.4×107 g/s의 속도로 빠져나가는 것으로 나타났습니다.[205]

트라피스트-1d

트라피스트-1d의 공전주기는 0.022 AU(3,300,000 km)이고, 공전주기는 4.05일입니다.이 행성은 화성보다 더 질량은 크지만 밀도는 낮습니다.[209]유체 역학적 주장에 기초하여, 트라피스트-1d는 조수에 잠겨 있을 경우 표면의 온도 구배가 약할 것으로 예상되며,[210] 지구와 상당히 다른 성층권 역학을 가질 수 있습니다.[211]몇몇 기후 모델은 이 행성이 트라피스트-1의 항성풍과 복사에 의해 건조되었을 수도[203] 있고 그렇지 않았을 수도 있음을 [203]시사합니다. 밀도 추정치가 확인된다면, 이 행성은 암석으로만 구성될 만큼 밀도가 높지 않음을 나타냅니다.[201]트라피스트-1d의 현재 상태는 회전 및 구름 피드백과 같은 기후적 요인에 따라 달라지며,[al][202] 거주 가능 영역의 안쪽 가장자리에 가깝지만 액체 상태의 물 또는 (거주할 수 없게 만드는) 폭주 온실 효과의 존재 여부는 세부적인 대기 조건에 따라 달라집니다.[213]물은 지구의 특정한 환경에서 지속될 수 있습니다.[206]

트라피스트-1e

트라피스트-1e는 0.029 천문단위(4,300,000 킬로미터)[199]의 장축 반지름을 가지고 있으며, 지구일 기준 6.10일마다 이 별을 공전합니다.[214]지구와 비슷한 밀도를 가지고 있습니다.[215]여러 기후 모델에 따르면, 이 행성은 지구계에서 물을 보유하고 있을 가능성이 가장 높으며,[203] 많은 기후 상태에서 액체 상태의 물을 보유하고 있을 가능성이 가장 높습니다.트라피스트-1 거주 가능 대기 비교(TRAPPIST-1 Habilitable Atmosphere Intercomparison, THAI)라고 불리는 전담 기후 모델 프로젝트가 잠재적인 기후 상태를 연구하기 위해 시작되었습니다.[216]라이먼-알파 방사선 방출에 대한 관측 결과에 따르면 트라피스트-1e는 0.67×10 g/s의 속도로 수소가 손실될 수 있습니다.[205]

트라피스트-1e는 지구와 비슷한 밀도를 가진 프록시마 센타우리 b와 비슷한 위치에 있습니다.[am][218][219][215]트라피스트-1e는 지구의 바다 몇 개와 맞먹는 양의 물을 보유하고 있었을 것입니다.[74]적당한 양의 이산화탄소는 액체 상태의 물이 있을 때 적합한 온도로 TRAPPIST-1e를 데울 수 있습니다.[204]

트라피스트-1f

트라피스트-1f의 공전주기는 0.038 AU(5,700,[199]000 킬로미터)이며 지구일 기준 9.21일마다 항성을 공전합니다.[214]이 행성은 중심 항성으로부터 너무 멀리 떨어져 있어서 액체 상태의 물을 유지할 수 없고, 대신 완전히 빙하가 낀 눈덩이 행성일 가능성이 높습니다.[203]적당한 양의 CO는2 액체 상태의 물이 존재하는 데 적합한 온도로 TRAPPIST-1f를 데울 수 있습니다.[206]트라피스트-1f는 지구 대양의[74] 몇 개에 해당하는 물을 보유하고 있을 수 있으며, 이는 행성 질량의 최대 절반을 구성할 수 있습니다. 따라서 [220]이는 해양 행성이 될 수 있습니다.[an][222]

트라피스트-1g

트라피스트-1g의 공전주기는 0.047 AU(7,000,000 km)[199]이며 지구 12.4일에 한 번씩 항성을 공전을 합니다.[214]이 행성은 모항성에서 너무 멀리 떨어져 있어 액체 상태의 물을 유지할 수 없고 대신 눈덩이 행성일 가능성이 높습니다.[203]적당한 양의 CO2[206] 또는 방사성 붕괴 및 조석 가열로 인한 내부 열은 표면을 물의 녹는점 이상으로 데울 수 있습니다.[223]트라피스트-1g은 지구 해양의 몇 개에 해당하는 물 덩어리를 보유하고 있을 수도 있습니다.[74] 만약 확인된다면, 이 행성의 밀도 추정치는 이 행성이 바위로만 이루어져 있을 만큼 충분히 밀도가 높지 않다는 것을 나타냅니다.[201]질량의 최대 절반이 물일 수도 있습니다.[220]

트라피스트-1h

트라피스트-1h는 0.062 천문단위(9,300,000 km)의 반장대축을 가지고 있으며, 이 행성은 이 계에서 가장 질량이 작은 행성이며[199], 지구일 기준으로 18.9일마다 이 별을 공전합니다.[214]이 별은 중심별에서 너무 멀리 떨어져 있어서 액체 상태의 물을 유지할 수 없고 눈덩이 행성이거나 [203]타이탄과 비슷한 메탄/질소 대기를 가지고 있을 가능성이 있습니다.[224]트라피스트-1h를 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 지점까지 데우기 위해서는 대량의 CO2, 수소 또는 메탄 [225]또는 방사성 붕괴와 조석 가열로 인한 내부 열이 필요합니다.[223][225]트라피스트-1h는 지구의 바다 몇 개와 맞먹는 양의 물을 보유하고 있었을 것입니다.[74]

자료표

트라피스트-1 행성 자료표[226][86][6]
행성 M SX OP E I R RX T G ORB ORI
b 1.374
±0.069
0.01154
±0.0001
1.510826
±0.000006
0.00622
±0.00304
89.728
±0.165°
1.116
+0.014
−0.012
4.153
±0.160
397.6±3.8K
(124.5 ± 3.8°C, 256.0 ± 6.8°F)[ao]
1.102
±0.052
c 1.308
±0.056
0.01580
±0.00013
2.421937
±0.000018
0.00654
±0.00188
89.778
±0.118°
1.097
+0.014
−0.012
2.214
±0.085
339.7±3.3K
(66.6 ± 3.3 °C, 151.8 ± 5.9 °F)
1.086
±0.043
5:8 5:8
d 0.388
±0.012
0.02227
±0.00019
4.049219
±0.000026
0.00837
±0.00093
89.896
±0.077°
0.770
+0.011
−0.010
1.115
±0.04
286.2±2.8K
(13.1 ± 2.8 °C; 55.5 ± 5.0 °F)
0.624
±0.019
3:8 3:5
e 0.692
±0.022
0.02925
±0.00025
6.101013
±0.000035
0.00510
±0.00058
89.793
±0.048°
0.920
+0.013
−0.012
0.646
±0.025
249.7±2.4K
(-23.5 ± 2.4°C, -10.2 ± 4.3°F)
0.817
±0.024
1:4 2:3
f 1.039
±0.031
0.03849
±0.00033
9.207540
±0.000032
0.01007
±0.00068
89.740
±0.019°
1.045
+0.013
−0.012
0.373
±0.014
217.7±2.1K
(-55.5 ± 2.1°C, -67.8 ± 3.8°F)
0.951
±0.024
1:6 2:3
g 1.321
±0.038
0.04683
±0.0004
12.352446
±0.000054
0.00208
±0.00058
89.742
±0.012°
1.129
+0.015
−0.013
0.252
±0.010
197.3±1.9K
(-75.8 ± 1.9 °C, -104.5 ± 3.4 °F)
1.035
±0.026
1:8 3:4
h 0.326
±0.020
0.06189
±0.00053
18.772866
±0.000214
0.00567
±0.00121
89.805
±0.013°
0.775
+0.014
−0.014
0.144
±0.006
171.7±1.7K
(-101.5 ± 1.7 °C, -150.6 ± 3.1 °F)
0.570
±0.038
1:12 2:3

M 질량(지구 질량), SX 준장축(= 거리), OP 궤도 주기(일),편심,[86] I 기울기,[85] R 반경(지구 반경), RX 복사 플럭스(지구 단위),[85]T 온도[86](평형, null Bond albedo 가정), G 중력(지구 단위),[85] TRAPPIST-1b에 대한 ORB 근사 궤도 공명, 내부 행성에 대한 ORI 근사 궤도 공명

잠재적 행성 대기

Lengthening brightness dips from 1b to 1h. Shallowest to deepest dips: 1h, 1d, 1e, 1f, 1g, 1c, 1b.
별빛의 통과 또는 방해에 의한 트라피스트-1 별의 밝기 감소를 보여주는 그래프.더 큰 행성들은 더 깊은 수심을 만들고 더 큰 행성들은 더 긴 수심을 만듭니다.

2020년 현재 트라피스트-1 행성이 대기를 가지고 있다는 확실한 증거는 없지만 미래에는 대기가 감지될 수 있습니다.[ap][228][229]바깥 행성들은 안쪽 행성들보다 대기를 가지고 있을 가능성이 더 높습니다.[180]여러 연구들은 관측자들에게 다른 대기 시나리오가 어떻게 보일 것인지, 그리고 이러한 대기 구성을 뒷받침하는 화학적 과정을 시뮬레이션했습니다.[230]외계 행성의 가시성과 대기 규모는 모항성의 반지름의 역제곱과 함께 측정됩니다.[229]대기 중의 개별 구성 요소(특히 CO2, 오존 및 물[231])의 검출도 가능합니다. 하지만 구성 요소마다 조건이 다르고 통과 횟수가 다릅니다.[232]항성 광구의 패턴을 통한 대기 신호의 오염은 탐지에 더 큰 장애가 됩니다.[233]

트라피스트-1 행성 주변의 대기의 존재는 초기에 존재하는 대기의 양, 증발 속도, 운석 충돌에 의해 다시 생성되는 속도,[89] 원시 행성 원반에서[aq] 유입되는 물질,[235] 가스 배출 및 화산 활동 사이의 균형에 달려 있습니다.[236]충돌 사건은 휘발성을 추가하거나 제거할 수 있기 때문에 외부 행성에서 특히 중요할 수 있습니다. 충돌 속도가 느린 가장 바깥쪽 행성에서는 추가가 우세할 가능성이 높습니다.[237][238]트라피스트-1의 특성은 행성 주변에 대기가 계속 존재하는 것에 불리하지만,[239] 행성의 형성 조건은 지구보다 100배 이상 큰 바다를 [180]포함하여 초기에 많은 양의 휘발성 물질을 제공할 것입니다.[240]

만약 행성들이 조수적으로 트라피스트-1에 갇혀 있다면, 항성으로부터 영구적으로 멀리 떨어져 있는 표면들은 밤 쪽의 어떤 대기도 얼만큼 충분히 식을 수 있습니다.[241]이 꽁꽁 얼어붙은 대기는 빙하와 같은 흐름을 통해 낮 쪽으로 흘러가도록 재활용될 수도 있고, 아래로부터의 조석 또는 지열의 도움을 받거나, 충돌 사건에 의해 교반될 수도 있습니다.이러한 과정을 통해 분위기가 지속될 수 있습니다.[242]이산화탄소(CO2) 대기에서 이산화탄소 얼음은 물 얼음보다 밀도가 높고, 물 얼음 아래에 묻히는 경향이 있습니다.클래드레이트[ar](clathrates2)라는 이름의 CO-water 화합물이 형성될 수 있습니다.추가적인 합병증은 얼음이 녹는 것과 증발하는 것, 그리고 온실 효과 사이의 잠재적인 폭주 피드백 루프입니다.[244]

수치 모델링 및 관측은 트라피스트-1 행성 주변의 가상 대기의 특성을 제한합니다.[180]

  • 이론적 계산과[245] 관측은 트라피스트-1 행성이 수소가[222][246] 풍부하거나 헬륨이 풍부한 대기를 가지고 있을 가능성을 배제했습니다.[247]수소가 풍부한 외기[as] 검출 가능할[249] 수 있지만, Bourrier et al. (2017)에 의한 TRAPPIST-1b 및 1c를 제외하고는 확실하게 검출되지 않았습니다.[250][192][14]
  • 물이 지배하는 대기는 몇몇 밀도 추정치에 의해 제시되기는 하지만, 트라피스트-1 주변의 조건, 특히 별의 생애 초기에 불안정할 것으로 예상되기 때문에 행성들에게 가능성은 낮습니다.[201]이 행성들의 분광 특성은 이 행성들이 구름이 없고 물이 풍부한 대기를 가지고 있지 않다는 것을 의미합니다.[251]
  • 방사능이 물을 수소와 산소로 쪼개고, 더 가벼운 질량 때문에 수소가 빠져나갈 때 산소가 지배적인 대기가 형성될 수 있습니다.이러한 대기와 그 질량의 존재는 초기 물의 질량, 수소를 탈출하여 산소를 대기 밖으로 끌고 나가느냐와 행성 표면의 상태에 달려 있습니다. 부분적으로 녹은 표면은 대기를 제거하기에 충분한 양의 산소를 흡수할 수 있습니다.[252]
  • 트라피스트-1 근처에서 암모니아 및/또는 메탄에 의해 형성된 대기는 대기를 빠르게 제거하기에 충분한 속도로 항성의 복사에 의해 파괴될 것입니다.암모니아나 메탄이 생성되는 속도는 아마도 유기체에 의해 생성될 것이며, 그러한 대기를 유지하기 위해서는 지구에서의 속도보다 상당히 커야 할 것입니다.암모니아나 메탄 광분해로 인한 유기성 헤이즈의 발생은 남은 분자를 방사선에 의한 열화로부터 보호할 수 있습니다.[253]Ducrot et al. (2020)은 관측 데이터가 메탄이 지배하는 대기가 트라피스트-1 행성 주변에 있을 가능성이 낮다는 것을 암시한다고 해석했습니다.[254]
  • 질소가 지배하는 대기는 특히 가장 안쪽에 있는 행성에서 대기 탈출과 관련하여 특히 불안정하지만 CO의2 존재는 증발을 늦출 수 있습니다.[255]트라피스트-1 행성이 처음에 지구보다 훨씬 더 많은 질소를 포함하지 않았다면, 그들은 그러한 대기를 유지했을 것 같지 않습니다.[256]
  • CO가2 에너지를 효과적으로 방출하여 쉽게 탈출 속도에 도달하지 못하기 때문에 CO가2 지배하는 대기는 천천히 탈출합니다. 그러나 동시에 회전하는 행성에서는 CO가2 밤 쪽에서 얼어붙을 수 있는데, 특히 대기에 다른 가스가 없을 경우 더욱 그렇습니다.방사선에 의한 CO의2 분해는 상당한 양의 산소, 일산화탄소(CO)[204]오존을 생성할 수 있습니다.[257]

Krisansen-Totton and Fortney (2022)의 이론적 모델링은 내부 행성이 산소와 CO가2 풍부한 대기가 있을 가능성이 높다고 시사합니다.[258]만약 행성들이 대기를 가지고 있다면, 강수의 양, 그것의 형태와 위치는 산과 바다의 존재와 위치, 그리고 자전 주기에 의해 결정될 것입니다.[259]생명이 살 수 있는 지역에 있는 행성들은 대체로 균일한 온도를 가진 지구의 열대 지역과 비슷한 대기 순환 체제를 가질 것으로 예상됩니다.[260]온실가스가 외부 트라피스트-1 행성에 물이 녹는점까지 따뜻하게 데울 수 있을 만큼 충분한 양으로 축적될 수 있는지는 논란의 여지가 있습니다. 동시에 회전하는 행성에서2 CO는 밤 쪽에 얼어서 침전될 수 있고 암모니아와 메탄은 트라피스트-1의 XUV 복사에 의해 파괴될 수 있습니다.[74] 이산화탄소 동결-ou그것은 특별한 조건이 충족되지 않는 한 가장 바깥쪽 행성에서만 발생할 수 있고, 다른 휘발성들은 얼지 않습니다.[261]

안정성.

see caption
트라피스트-1 별의 밝기가 관측되어 밝기의 큰 변화를 보였습니다.그래프에는 외계 행성의 통과를 나타내는 깊이가 표시됩니다.밝기의 감소에 해당하는 행성은 다이아몬드 마커로 아래에 표시됩니다.

항성이 극자외선(XUV)을 방출하는 것은 행성 대기의 안정성, 행성의 구성, 표면의 거주성에 중요한 영향을 미칩니다.[261]그것은 행성에서 계속되는 대기의 제거를 야기할 수 있습니다.[89]XUV 방사선에 의한 대기 탈출이 가스 거인에서 관측되었습니다.[262]M의 왜성들은 많은 양의 XUV 방사선을 방출합니다; 트라피스트-1과 태양은 거의 같은 양의 XUV 방사선을[at] 방출하고 트라피스트-1의 행성들은 태양보다 별에 훨씬 더 가깝기 때문에, 그들은 훨씬 더 강한 방사선을 받습니다.[261][55]트라피스트-1은 태양보다 훨씬 더 오랫동안 방사선을 방출해왔습니다.[264]대기 탈출 과정은 주로 수소가 풍부한 대기의 맥락에서 모델링되었으며 물과 CO와2 같은 다른 구성물에 대한 정량적 연구는 거의 이루어지지 않았습니다.[246]

트라피스트-1은 중간에서 높은 항성 활동을[au] 가지고 있으며,[32] 이는 행성의 대기와 물의 지속성에 또 다른 어려움이 될 수 있습니다.[27]

  • 분광형 M의 왜성들은 강한 플레어를 가지고 있는데,[261] 트라피스트-1은 하루 평균[74] 약 0.38개의 플레어를 가지고 있으며, 매년 4~6개[av] 슈퍼플레어를 가지고 있습니다.[267]그러한 플레어는 대기 온도에 작은 영향을 미칠 뿐이지만 대기의 안정성과 화학적 성질에 상당한 영향을 미칠 것입니다.[89]Samara, Patsourakos and Georgoulis (2021)에 따르면 트라피스트-1 행성은 코로나 질량 방출에 대항하여 대기를 유지할 수 없을 것으로 보입니다.[268]
  • 트라피스트-1에서 나오는 항성풍은 지구 궤도에서 태양의 1,000배에 달하는 압력을 가할지도 모르며, 이는 행성 f까지의 항성 행성들의[269] 대기를 불안정하게 만들 수 있습니다.그 압력은 물의 손실과 대기의 증발을 촉진하면서,[203] 바람을 대기 깊숙이 밀어 넣을 것입니다.[89][224]태양계의 항성풍에 의한 탈출은 질량과 같은 행성의 특성과는 거의 독립적입니다.[270] 트라피스트-1의 항성풍은 1억 년에서 100억 년의 기간 동안 행성의 대기를 제거할 수 있습니다.[271]
  • 트라피스트-1e, f, g의 대기 중 오믹 가열[aw] XUV 복사로 인한 가열의 5-15배에 달합니다. 만약 열이 효과적으로 흡수된다면 대기를 불안정하게 만들 수 있습니다.[273]

별의 역사는 행성의 대기에도 영향을 미칩니다.[274]트라피스트-1은 형성 직후 주계열성 상태에 있었을 것이며, 수 억[261] 년에서 20 억 년 사이에 지속되었을 것입니다.[233]이 상태일 때는 지금보다 훨씬 밝았을 것이고 항성의 강한 조사는 주변 행성의 대기에 영향을 미쳐 암모니아, CO2, 이산화황, 그리고 물과 같은 일반적인 휘발성 물질들을 모두 증발시켰을 것입니다.[275]따라서, 이 계의 모든 행성들은 적어도 그들 존재의 일부 동안 도망치는 온실[ax] 가열되었을 것입니다.[261]XUV 방사선은 주계열 전 단계에서 훨씬 더 높았을 것입니다.[89]

가능한 삶

트라피스트-1 계에서 생명체가 존재할 수도 있으며, 몇몇 항성의 행성들은 그것의 발견을 위한 유망한 목표로 여겨집니다.[27]트라피스트-1e는 이론적으로 생명체가 존재할 가능성이 가장 높은 행성으로, 지구보다 생명체가 존재할 확률이 상당히 낮습니다.여러 요인이 작용하고 있습니다.[276][277]

  • 트라피스트-1 행성은 여러 상호작용으로 인해 극심한 조수를 겪을 것으로 예상됩니다.[278]만약 바다가 존재한다면,[ay] 조류는 생명의 발전에 도움이 되는 화학적 반응을 유발하는 해안 경관의 번갈아 가며 홍수를 일으키고 건조하게 할 수 있습니다.[280] 그렇지 않으면 동시에 회전하는 행성에서 발달하지 않을 낮과 밤의 주기와 같은 생물학적 리듬의 진화를 선호합니다.[281] 해양을 혼합합니다.따라서 영양분을 공급하고 재분배합니다.[282] 그리고 지구상의 적조와 유사한 해양생물의 주기적인 확장을 자극합니다.[283]
  • 트라피스트-1은 지구와 같은 생물권을 지탱하기에 충분한 양의 방사선을 생성하지 못할 수도 있습니다.[284][285][286]Mullan and Bais (2018)는 플레어에서 나오는 방사선이 TRAPPIST-1의 광합성 잠재력을 증가시킬 수 있다고 추측했지만,[287] Lingam and Loeb (2019)에 따르면 잠재력은 여전히 작을 것입니다.[288]
  • 트라피스트-1 행성들의 근접성 때문에, 한 행성에서 뜯어낸[az] 암석을 포함한 미생물들이 암석 내부에서 여전히 생존할 수 있는 동안 다른 행성에 도착할 가능성이 있고, 생명체가 한 행성에서 기원한다면 그 행성들 사이에 퍼질 수 있습니다.[289]
  • 별에서 나오는 너무 많은 자외선은 행성의[111][152] 표면을 살균할 수 있지만 너무 적은 것은 생명체를 만드는 화학적 화합물의 형성을 허용하지 않을 수 있습니다.[14][290]낮은 항성-자외선 방출에 의한 하이드록실 라디칼의 부적절한 생성은 행성의 대기에 더 높은 생명체에 독성이 있는 일산화탄소와 같은 가스가 축적되도록 할 수 있습니다.[291]트라피스트-1의 UV 광속은 초기 지구의 UV 광속보다 훨씬 클 가능성이 낮고, 심지어 트라피스트-1의 UV 광 방출량이 높을[292] 경우에도 보호 대기가 없다면 행성을 살균하기에 충분합니다.[293]케플러 우주망원경과 에브리스코프 망원경으로 관측한 결과 UV 플럭스가 생명체의 형성이나 살균에 충분하지 않을 수 있음을 보여주지만, 2020년 현재 트라피스트-1 주변에서 어떤 효과가 우세할지는 불분명합니다.[233]
  • 트라피스트-1 계의 바깥 행성들은 태양계의 엔셀라두스와 유로파와 비슷한 해저 바다를 수용할 수 있습니다.[294]비유기 환원 화합물에 기반을 둔 유기체의 성장인 화학적 위축은 그러한 바다에서 생명을 유지할 수 있습니다.[295][139]매우 깊은 바다는 생명체의 발달에 해로울 수 있습니다.[296]
  • 트라피스트-1 계의 일부 행성은 표면이 완전히 잠길 만큼 충분한 물을 가지고 있을 수도 있습니다.[297]만약 그렇다면, 이것은 행성에 생명체가 발달할 가능성에 중요한 영향을 미칠 것이고, 풍화가 줄어들 것이기 때문에,[298] 그들의 기후에 중요한 영향을 미칠 것이고, 인과 같은 영양분의 바다를 굶주리게 할 뿐만 아니라 잠재적으로 그들의 대기에 이산화탄소의 축적을 초래할 것입니다.[299]

2017년에 TRAPPIST-1 시스템에서 과거 또는 현재 기술의 존재를 나타낼 수 있는 기술 서명을 검색한 결과 지구에서 오는 신호만 발견되었습니다.[300]앞으로 2천년 이내에 지구는 트라피스트-1의 관점에서 태양 앞을 통과하여 트라피스트-1에서 지구의 생명체를 감지하는 것이 가능하게 될 것입니다.[301]

수신과 과학적 중요성

GIF image of a pixellated star
TRAPPIST-1의 케플러 이미지

대중의 반응과 문화적 영향

Planet hop from TRAPPIST-1e – Voted best 'hab zone' vacation within 12 parsecs of Earth
나사가 만든 가상의 트라피스트-1e 관광 포스터

트라피스트-1 행성의 발견은 세계 주요 신문, 소셜 미디어, 스트리밍 텔레비전 및 웹사이트에서 광범위한 관심을 끌었습니다.[302][303]2017년 현재, 트라피스트-1의 발견은 NASA 웹사이트에 하루 동안 가장 많은 웹 트래픽을 불러왔습니다.[304]나사는 트위터를 통해 이 행성들의 이름을 찾기 위한 공개 캠페인을 시작했는데, 이 캠페인은 다양한 심각성의 반응을 이끌어냈지만, 비록 이 행성들의 이름은 국제 천문학 연합에 의해 결정될 것입니다.[305]트라피스트-1 행성계의 역학은 아이솔레이션의 싱글 트라피스트-1 (우주 노래)[307]과 레아 애셔의 피아노 작품 트라피스트-1에서 [306] 파일트라피스트 트랜짓과 같은 음악으로 표현되었습니다.[308]트라피스트-1에서 SOS 신호가 발견되었다는 주장은 나미비아의 하이 에너지 스테레오스코픽 시스템의 연구원들에 의한 만우절 장난이었습니다.[309]2018년, Aldo Spadon은 "우주에서 본 트라피스트-1 행성계"라는 이름의 지클레 (디지털 예술작품)를 만들었습니다.[310]트라피스트-1 시스템 전용 웹사이트가 있었습니다.[311]

외계 행성은 종종 공상과학 작품에 등장합니다. 책, 만화, 비디오 게임에는 트라피스트-1 시스템이 등장하는데, 가장 이른 것은 스위스 작가 로렌스 서너가 이 시스템의 발견을 발표한 학술지에 발표한 단편 소설 터미네이터입니다.[312]트라피스트-1을 특징으로 하는 소설 작품을 인정하기 위해 적어도 하나의 회의가 조직되었습니다.[313]그 행성들은 과학 교육 대회와[314] 학교 프로젝트의 기초로 사용되어 왔습니다.[315][316]"외행성 여행국"[318]과 "외행성 여행국"과 "외행성 여행"과 [317]같이 트라피스트-1과 같은 행성을 가상현실 시뮬레이션의 설정으로 제공하는 웹사이트가 존재합니다 – 둘 다 NASA에 의해 제공됩니다.[319]트라피스트-1 행성의 문화적 묘사에 있어서 과학적 정확성은 논의의 포인트였습니다.[320]

과학적 중요성

트라피스트-1은 과학적으로 큰 관심을 끌었습니다.[228]이 행성들은 상대적으로 가까우며, 중심 항성의 크기가 작으며, 지구의 관점에서 볼 때 이 행성들이 중심 항성 앞을 자주 지나가기 때문에 항성의 거주 가능 영역 내에서 가장 쉽게 연구되는 외계 행성들입니다.[33]향후 우주 기반 관측소 및 지상 시설을 이용한 관측을 통해 밀도, 대기, 생체 서명과 같은 특성에 대한 통찰력을 높일 수 있습니다.[ba]트라피스트-1 행성은[322][323] 제임스 웹 우주 망원경(JWST)[bb][228]과 건설 중인 다른 망원경들의 중요한 관찰 대상으로 여겨집니다.[158]프록시마 센타우리 b의 발견과 함께 트라피스트-1 행성의 발견 그리고 세 개의 행성이 생명체가 살 수 있는 지역 안에 있다는 사실은 행성 거주 가능성에 대한 연구의 증가로 이어졌습니다.[326]이 행성들은 M 왜성의 거주 가능성에 대한 연구의 원형으로 여겨집니다.[327]이 별은 다양한 측면에[328] 대한 상세한 연구의[104] 대상이 되어 왔습니다. 여기에는 행성에 식물이 미칠 수 있는 영향, 표면에서 반사되는 별빛을 사용하여 행성에 있는 바다를 발견할 수 있는 가능성,[329] 행성을 파괴하려는 노력,[330] 그리고 행성의 거주자라면 디스코와 맞닥뜨릴 수 있는 어려움 등이 포함됩니다.중력[331] 법칙성간 여행을 검증하는 것입니다.[332]

트라피스트-1의 발견에서 EU 기금이 수행한 역할은 EU 프로젝트의 중요성을 보여주는 예로,[35] 모로코 천문대의 참여는 과학 분야에서 아랍 세계의 역할을 보여주는 예로 언급되었습니다.최초 발견자들은 아프리카, 유럽, 북미에 걸쳐 있는 대학들과 제휴하고 있었고,[333] 트라피스트-1의 발견은 천문대 간의 협력의 중요성을 보여주는 사례로 여겨집니다.[334]또한 칠레 천문대에서 발견된 주요 천문학적 발견물 중 하나이기도 합니다.[335]

탐험

트라피스트-1은 현재 또는 예상되는 기술로 인간이 도달하기에는 지구로부터 너무 멀리 떨어져 있습니다.[336]현재의 로켓과 중력 보조 장치를 사용하는 우주선 임무 설계는 트라피스트-1에 도달하는 데 수천 년이 걸릴 것입니다; 심지어 이론적인 성간 탐사선이 빛의 속도로 이동하는 것조차도 그 별에 도달하는 데 수십 년이 걸릴 것입니다.소형 레이저 가속 무인 탐사선을 보내기 위한 추측상의 Breakthrough Starshot 제안은 TRAPPIST-1에 도달하기까지 약 2세기가 걸릴 것입니다.[337]

참고 항목

  • HD 10180, 최소 6개의 알려진 행성과 3개의 외계 행성 후보들을 가진 별
  • 타비의 별, 주목할 만한 통과 데이터를 가진 또 다른 별
  • LHS 1140, 대기 연구에 적합한 행성계를 가진 또 다른 별
  • LP 890-9는 트라피스트-1 다음으로 행성계를 거느리는 것으로 발견된 항성입니다.
  • 외계 행성 목록

메모들

  1. ^ 지구의 로그(g)가 2.992이면 트라피스트-1의 표면 중력은 지구의 약 177배입니다.
  2. ^ 적색왜성은 매우 작고 차가운 별입니다.그들은 은하수에서 가장 흔한 종류의 별입니다.[15]
  3. ^ 트라피스트는 가까이 있는 차가운 별 주위의 행성을 발견하는 것을 목표로 하는 "거주할 수 있는 행성 찾기 Ultra-cool stars" 프로젝트(SPECULOUS)의 원형으로 의도된 60cm (24인치) 망원경입니다[11].[20][21]트라피스트는 외계 행성을 찾기 위해 사용되며, 3,000 K(2,730 °C, 4,940 °F)보다 차가운 별에 우선적으로 사용됩니다.[22]
  4. ^ 행성이 별 앞에서 움직일 때, 그것은 망원경을 통해 관찰될 수 있는 별의 방사선의 일부를 흡수합니다.[29]
  5. ^ 천구상의 적도는 적도가 하늘로 투영된 것입니다.[36]
  6. ^ 시차 측정에 근거합니다.[1] 시차는 지구의 주어진 위치에 대한 다른 천체에 대한 천체의 위치입니다.이것은 지구로부터의 물체의 거리를 유추하는 데 사용될 수 있습니다.[39]
  7. ^ 하늘에 있는 별의 움직임, 배경 별에 대한 상대적인 움직임.[40]
  8. ^ 적색 왜성에는 분광형 M과 K가 있습니다.[42]분광형은 별들을 온도에 따라 분류하는 데 사용됩니다.[43]
  9. ^ 유효 온도는 같은 양의 방사선을 방출하는 검은 물체가 가질 수 있는 온도입니다.[49]
  10. ^ 광구는 대부분의 빛이 생성되는 항성 표면의 얇은 층입니다.[51]
  11. ^ 태양 주기는 태양의 11년 동안 지속되며, 태양 생산량은 약 0.1%[53] 정도 차이가 납니다.
  12. ^ 라이먼-알파 방사선[59] 포함
  13. ^ 주계열성은 별이 수소를 융합하고 있을 때 별의 수명 중 가장 긴 단계입니다.[67]
  14. ^ 백반은 광구의 밝은 점입니다.[69]
  15. ^ 플레어는 항성의 일부가 평소보다 더 많은 양의 복사를 방출하는 몇 분 또는 몇 시간 동안 지속되는 자기 현상으로 추정됩니다.[69]
  16. ^ 비교하자면, 강한 냉장고 자석의 세기는 약 100가우스이고 지구 자기장의 세기는 약 0.5가우스입니다.[75]
  17. ^ 채층은 별의 바깥쪽 층입니다.[69]
  18. ^ 코로나 질량 방출은 코로나 물질이 별 외부로 분출되는 것입니다.[69][77]
  19. ^ 외계 행성은 발견 순서대로 b, c 등으로 명명되며, 여러 행성이 동시에 발견되면 공전 주기가 증가하는 순서대로 명명됩니다.[82]트라피스트-1a라는 용어는 별 자체를 가리키는 말입니다.[83]
  20. ^ 한 천문단위(AU)는 지구와 태양 사이의 평균 거리입니다.[87]
  21. ^ 비교하자면, 지구의 태양 공전 궤도는 약 1.578도 기울어져 있습니다.[94]
  22. ^ 안쪽 두 행성의 궤도는 원형일 수도 있고, 다른 행성들은 작은 이심률을 가질 수도 있습니다.[97]
  23. ^ 휘발성은 암모니아, 이산화탄소, 메탄, 질소, 이산화황 또는 물과 같이 끓는점이 낮은 원소 또는 화합물입니다.[105]
  24. ^ 암석형 행성의 맨틀 구성은 전형적으로 규산 마그네슘으로 추정됩니다.[109]
  25. ^ 라플라스 공명은 목성 주위의 갈릴레이 위성유로파, 가니메데, 이오와 비슷한 세 개의 물체로 구성된 궤도 공명입니다.[119]
  26. ^ 행성이 대칭적인 구가 아닌 세 개의 주축 각각에 대해 다른 반지름을 갖는 경우.[125]
  27. ^ 이로 인해 지구의 절반은 영구적으로 낮에 별을 마주하고 나머지 절반은 영구적으로 밤에 별을 마주하게 됩니다.[129]
  28. ^ 탈가스는 맨틀이나 마그마로부터 대기를 형성할 수 있는 가스의 방출입니다.[133]
  29. ^ 열수 분출구는 수중에서 발생하는 온천으로, 생명체가 발생할 수 있는 장소로 가정됩니다.[138]
  30. ^ 중력 압축을 설명하지 않습니다.[145]
  31. ^ 즉, 내행성들은 이 행성들의 시점에서 트라피스트-1의 원반 전체를 결코 덮을 수 없습니다.[84]
  32. ^ 생명체가 살 수 있는 영역은 액체 상태의 물이 존재하기에는 온도가 너무 뜨겁지도 않고 너무 차갑지도 않은 별 주위의 영역입니다.[29][74]
  33. ^ 로슈 한계는 조수에 의해 신체가 찢어지는 거리입니다.[168]
  34. ^ 힐 반경은 별의 중력이 달을 찢지 않고 행성의 중력이 달을 지탱할 수 있는 최대 거리입니다.[169]
  35. ^ 스트리밍 불안정성은 기체와 고체 입자 사이의 상호작용이 후자를 필라멘트로 뭉치게 하는 과정입니다.이 필라멘트들은 행성들의 전구 물체들을 만들어 낼 수 있습니다.[182]
  36. ^ 국제천문연맹 기준에 따르면, 태양계 행성 자격을 얻기 위해서는 천체가 근처를 벗어나야 합니다.[196]
  37. ^ 라이먼-알파 방사선 방출에 근거하여, 트라피스트-1b는 4.6×107 g/s의 속도로 수소를 잃어가고 있을 수 있습니다.[205]
  38. ^ 별빛을 반사하는 낮의 구름은 트라피스트-1d를 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 온도로 냉각시킬 수 있습니다.[212]
  39. ^ 외계 행성 프록시마 센타우리 b는 태양계에서 가장 가까운 항성의 거주 가능 영역에 살고 있습니다.[217]
  40. ^ 바다의 몸은 얼음으로 덮여있을 때 여전히 그렇게 불려질 수 있습니다.[221]
  41. ^ 측정된 표면 온도는 503 K(230 °C, 446 °F)입니다.[227]
  42. ^ Bourrier et al. (2017)은 허블 우주 망원경의 UV 흡수 데이터를 외부 트라피스트-1 행성이 여전히 대기를 가지고 있음을 암시한다고 해석했습니다.[14]
  43. ^ 원시 행성계 원반은 별을 둘러싸고 있는 물질의 원반입니다.행성들은 그러한 원반에서 형성되는 것으로 생각됩니다.[234]
  44. ^ 포접률은 이산화탄소(또는 제논)와 같은 하나의 화합물(또는 화학 원소)이 다른 화합물의 분자로 이루어진 케이지(cage)와 같은 집합체 안에 갇혀 있는 화학 화합물입니다.[243]
  45. ^ 외기권은 밀도가 너무 낮아서 원자나 분자가 더 이상 충돌하지 않는 대기의 영역입니다.그것은 대기 탈출에 의해 형성되고 수소가 풍부한 외부권의 존재는 물의 존재를 암시합니다.[248]
  46. ^ 여러 정보원들은 트라피스트-1이 태양의 최소량만큼, [14]즉 태양보다 같은 양 또는[233] 그 이상을 방출한다고 추정합니다.[263]
  47. ^ 항성 활동은 주로 항성의 자기장에 의해 발생하는 X선 대역에서 광도 변화가 일어나는 것입니다.[265]
  48. ^ 1×1034 erg(1.0×1027 J) 이상의 에너지를 가진 플레어.[266]
  49. ^ 오믹 가열은 항성풍에 의해 들뜬 전류가 대기의 일부를 통과하여 가열할 때 발생합니다.[272]
  50. ^ 폭주하는 온실에서, 행성의 모든 물은 증기의 형태입니다.[275]
  51. ^ 바다가 아닌 행성은 조석 가열(또는 굴곡)의 영향을 받아 구조적 변형을 초래할 수도 있습니다.[279]
  52. ^ 예를 들어, 운석 충돌은 행성의 암석이 중력을 벗어날 수 있는 충분한 속도로 떨어져 나갈 수 있습니다.[289]
  53. ^ 생체 서명은 멀리서도 감지할 수 있고 생물학적 과정에 의해 생성되는 대기 가스와 같은 생명체의 존재를 암시하는 행성의 특성입니다.[321]
  54. ^ 2017년 기준으로 이 행성들은 JWST가 대기를 감지할 수 있는 가장 작은 행성 중 하나입니다.[324]JWST가 메탄 및 오존과 같은 특정 생체 신호를 확실하게 검출할 시간이 없을 수 있습니다.[325]

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