Есть ли газовый гигант на орбите TRAPPIST-1?

Ни одна такая планета не была объявлена ​​​​открытой. В документе приведены доказательства только 7 (на самом деле 6, потому что 7-я не может быть официально подтверждена только одним наблюдением) планет земной группы и не приводится доводов в пользу каких-либо других планет. В документе не указывается, что может существовать больше планет, но отмечается, что в некоторых их данных есть большие полосы ошибок, оставляющие место для неопределенности.

В конечном счете, я думаю, мы можем вычеркнуть существующего в этой системе газового гиганта по нескольким причинам.

• Мы не видим отклонений во времени транзита из-за газового гиганта. Газовый гигант будет иметь заметное гравитационное влияние на внутренние 7 планет, и мы увидим это влияние по небольшим вариациям орбитальных периодов внутренних планет. Авторы статьи видели вариации во времени транзита, но они смогли объяснить все вариации только гравитационным влиянием 7 планет. Им никогда не приходилось ссылаться на 8-ю невидимую планету, чтобы объяснить, что они говорят.
• Мы не наблюдаем такого (легко обнаруживаемого) транзита. Есть только две причины, по которым мы не увидим транзит этой планеты. Либо газовый гигант вращается в другой плоскости, чем остальные планеты (которые все удивительно близки к той же плоскости, как указывают авторы), либо период обращения настолько велик, что он никогда не был захвачен никем. предыдущих наблюдений (которые охватывают несколько лет). Ни одна из этих ситуаций не кажется вероятной.
• Масса центральной звезды составляет всего 8% массы Солнца. Меньшие звезды имеют тенденцию образовывать меньшие планеты. Газовым гигантам действительно трудно сформироваться вокруг маленьких звезд, в первую очередь из-за нехватки материала. Из того, что мы знаем о формировании планет, шансы на то, что газовый гигант сможет сформироваться вокруг этой звезды, довольно малы.

Конечно, только продолжительное наблюдение действительно сможет убедить нас в том, что газового гиганта не существует.

На этих планетах могла бы существовать жизнь без кометного защитника, как это делает Юпитер для Земли?

Это большой вопрос. Я думаю, ответ таков: мы не можем быть уверены. Юпитер проделывает большую работу по охране комет и защите Земли. Возможно, эта система изобилует кометами, которые постоянно бомбардируют планеты. Однако это только одна маленькая часть головоломки. Наша Луна также делает феноменальную работу по защите нас.

Я думаю, что когда дело доходит до этих планет, ваша главная забота о том, может ли существовать жизнь, — это центральная звезда. Это маломассивная ультрахолодная карликовая звезда. Эти звезды, как правило, очень изменчивы, гораздо более изменчивы, чем наше в целом спокойное Солнце. Это означает, что эти планеты, вероятно, получат гораздо больше радиации и пострадают от гораздо большего количества солнечных бурь, чем мы. Кроме того, эти планеты находятся так близко к TRAPPIST-1, что все они заблокированы приливом — одна сторона всегда обращена к звезде, а другая всегда от нее. Это могло сделать одну сторону негостеприимно горячей, а другую - негостеприимно холодной. Климат/погода на такой планете, скорее всего, были бы непригодны для жизни (но кто знает наверняка). Приливная блокировка потенциально может быть хорошей, поскольку это означает, что кометы, как правило, будут поражать только обращенную наружу сторону.

Как говорится в документе о первых трех планетах, обнаруженных вокруг звезд , даже несмотря на то, что на массы планет еще не наложены жесткие ограничения,

Результаты моделей планетарной тепловой эволюции и интенсивное излучение маломассивных звезд в крайнем ультрафиолете (1–1000 Å) в начале их жизни делают маловероятным наличие у таких малых планет толстых оболочек из водородных и/или гелиевых газов.

Нет никаких свидетельств существования планет за пределами TRAPPIST-1h.

Эволюционная история системы неясна. Считается, что такие звезды, как TRAPPIST-1, называемые «сверххолодными карликами», могут иметь вокруг себя каменистые планеты, но они должны были образоваться за линией инея , в области, где существуют летучие вещества. Затем они мигрировали внутрь, попадая в орбитальные резонансы . Любой предполагаемый газовый гигант должен иметь орбитальную историю, соответствующую такой эволюции.

Астрономы не наблюдали никаких других объектов в системе, включая экзолуны или экзокометы, поэтому у нас нет хорошего представления о том, какие малые тела могут существовать в системе и, таким образом, как они могут повлиять на жизнь на планетах.

Команда использовала метод изменения времени прохождения (TTV) для обнаружения планет. По сути, он ищет возмущения в транзитах планет, чтобы выяснить, есть ли в системе другие планеты. Затем могут быть созданы модели, которые пытаются воспроизвести результаты. Они обнаружили, что модель с 6 планетами с данными для 6 планет; седьмая планета - с плохо ограниченными данными - все еще может быть последовательно включена.

Однако есть проблемы с нестабильностью. За один миллион лет они определили, что вероятность нестабильности системы составляет 25%; за один миллиард лет вероятность того, что он выживет с небольшими изменениями или без них, составляет всего 8,1% . Другими словами, системы не особенно стабильны в течение длительных периодов времени, и еще предстоит выяснить, как газовый гигант мог сыграть в этом роль.

Если есть газовый гигант, он может взаимодействовать с планетами и может еще больше разрушить систему, а это означает, что было бы трудно пережить даже 500 миллионов лет, возраст системы. Добавьте к этому тот факт, что планеты, вероятно, образовались за линией замерзания и, следовательно, были бы рядом с местом образования газового гиганта, и у вас есть рецепт катастрофы.

Однако авторы отмечают, что существуют плохие ограничения на многие параметры орбиты и массы, и возможно , что одна или несколько дополнительных планет могли бы стабилизировать систему. Однако больше они ничего не видели, что настораживает - и у газового гиганта были бы хорошие шансы обнаружиться по методу TTV.