Есть ли газовый гигант на орбите TRAPPIST-1?

Я хотел бы знать , обнаружили ли астрономы помимо этих планет газовую планету, подобную Юпитеру, в этой системе, и если бы на этих планетах могла существовать жизнь без защитника кометы, как это делает Юпитер для Земли.

Ни одна такая планета не была объявлена ​​открытой. В статье приводятся только свидетельства для 7 (на самом деле 6, потому что 7-е не может быть официально подтверждено только одним наблюдением) планет земной группы, и не приводится аргумент в пользу каких-либо других планет. В документе не указывается, что может существовать больше планет, но отмечается, что на некоторых их данных имеются большие полосы ошибок, что оставляет место для неопределенности.

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

• Мы не видим изменений в сроках транзита из-за газового гиганта. Газовый гигант будет оказывать заметное гравитационное влияние на внутренние 7 планет, и мы увидим это влияние в виде небольших изменений в орбитальных периодах внутренних планет. Авторы статьи действительно видели изменения времени прохождения, но они смогли объяснить все изменения как из-за гравитационного влияния только 7 планет. Им никогда не приходилось призывать восьмую невидимую планету, чтобы объяснить, что они говорят.
• Мы не наблюдаем такой (легко обнаруживаемый) транзит. Есть только две причины, по которым мы не увидим транзит этой планеты. Либо газовый гигант движется по орбите в другой плоскости, чем остальные планеты (которые все замечательно близки к той же плоскости, на что указывают авторы), либо орбитальный период настолько длинный, что он никогда не был захвачен из предыдущих наблюдений (который охватывает несколько лет). Вероятно, ни одна из этих ситуаций не возникнет.
• Масса центральной звезды составляет всего 8% от массы Солнца. Маленькие звезды имеют тенденцию образовывать меньшие планеты. Газовым гигантам действительно трудно сформироваться вокруг маленьких звезд, прежде всего из-за нехватки материала. Из того, что мы понимаем о формировании планет, шансы газового гиганта даже сформироваться вокруг этой звезды довольно малы.

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

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

Это большой вопрос. Я думаю, что ответ, мы не можем быть уверены. Юпитер отлично справляется с пасти комет и защищает Землю. Возможно, эта система изобилует кометами, которые постоянно бомбардируют планеты. Тем не менее, 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 жизнь существовать или нет, является центральной звездой. Это легкая, ультрахолодная карликовая звезда. Эти звезды имеют тенденцию быть очень изменчивыми, намного больше, чем наше обычно 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 настолько близки к TRAPPIST-1, что все они примыкают друг к другу - одно лицо всегда направлено к звезде, а другое - далеко. Это может сделать одну сторону негостеприимно горячей, а другую - негостеприимно холодной. Климат / погода на такой планете, вероятно, будет неподходящим для жизни (но кто знает наверняка). Приливная блокировка потенциально может быть хорошей, так как это означает, что кометы будут поражать только внешнюю сторону,

Как написано в документе о первых трех планетах, обнаруженных вокруг звездных состояний, несмотря на то, что жесткие ограничения еще не были наложены на массы планет,

Результаты моделей тепловой эволюции планет - и интенсивного экстремального ультрафиолетового (1-1000 Å) излучения звезд с малой массой 18 в течение их ранних лет жизни - делают маловероятным, что такие маленькие планеты будут иметь толстые оболочки из водорода и / или гелиевых газов.

Для TRAPPIST-1h нет доказательств существования планет.

Эволюционная история системы неясна. Считается, что такие звезды, как TRAPPIST-1, называемые «ультрахолодными карликами», могут иметь вокруг себя каменистые планеты, но они должны были бы сформироваться за пределами линии замерзания в регионе, где существуют летучие вещества. Они бы тогда мигрировали внутрь, впадая в орбитальные резонансы . Любой предполагаемый газовый гигант должен иметь орбитальную историю, соответствующую такой эволюции.

Астрономы не наблюдали никаких других объектов в системе - включая экзомун или экзокомет - поэтому у нас нет четкого представления о том, какие небольшие тела могут существовать в системе и, следовательно, как они могут влиять на жизнь на планетах.

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

Однако есть проблемы с нестабильностью. За один миллион лет они определили, что вероятность нестабильности системы составляет 25%; в течение одного миллиарда лет существует только 8,1% шансов, что он выживет практически без изменений. Другими словами, системы не особенно стабильны в течение длительных периодов времени, и остается увидеть, как газовый гигант может сыграть в этом роль.

Если есть газовый гигант, он может взаимодействовать с планетами и может привести к разрушению системы, а это означает, что было бы трудно пережить даже 500 миллионов лет, возраст системы. Добавьте к этому тот факт, что планеты, вероятно, сформировались за линией замерзания и были бы рядом с местом, где образовался газовый гигант, и у вас есть рецепт катастрофы.

Однако авторы отмечают, что существуют ограничения по многим орбитальным параметрам и массам, и вполне возможно, что одна или несколько дополнительных планет могут стабилизировать систему. Тем не менее, они не видели ничего больше, что беспокоит - и газовый гигант имел бы хорошие шансы появиться с помощью метода TTV.