Согласно последним исследованиям космоса, все семь планет, обращающихся вокруг близкой к Земле холодной карликовой звезды TRAPPIST–1, состоят преимущественно из каменных пород, а воды на некоторых из них может быть даже больше, чем на Земле. Планетная система тусклого красного карлика TRAPPIST–1 находится всего в сорока световых годах от Земли и была обнаружена в 2016 году.
Ученым удалось более точно измерить плотность небесных тел, и у некоторых из них вода может составлять до 5 процентов их массы — примерно в 250 раз больше, чем количество воды в океанах Земли. Более горячие планеты, расположенные вблизи своей материнской звезды, вероятно, окружены плотной атмосферой из водяного пара, а более далекие покрыты льдом. Четвертая от центральной звезды планета по своим размерам, плотности и количеству света, которое она получает, больше всего похожа на Землю. Из семи планет системы она, по–видимому, в наибольшей степени является каменной и потенциально может обладать запасами воды.
Планеты системы TRAPPIST–1 расположены близко друг к другу и оказывают друг на друга сильное гравитационное воздействие, поэтому моменты их прохождений по диску материнской звезды несколько сдвигаются. Эти сдвиги зависят от масс планет, от расстояний между ними и от других орбитальных параметров. В нашей компьютерной модели мы меняли параметры орбит планет до тех пор, пока вычисленные моменты сдвигов не совпали с наблюдаемыми, а из этого нашли и массы планет.
Сотрудник исследовательской группы Эрик Агол отметил важность этой работы:
Одна из целей исследований экзопланет — установить состав тех из них, которые напоминают Землю по размерам и температуре. После открытия системы TRAPPIST–1 технические возможности интрументов ESO в Чили и орбитального Космического телескопа Спитцера (NASA) позволили достичь этой цели. Мы впервые узнали, из чего состоят землеподобные экзопланеты!
TRAPPIST–1b и c, самые близкие к центральному светилу планеты системы, скорее всего, имеют каменное ядро и окружены гораздо более плотными атмосферами, чем Земля. А вот TRAPPIST–1d – самая легкая: ее масса всего около 30% земной, и ученые сомневаются, что у нее может быть заметная атмосфера, океаны или ледяной покров.
Астрономы с удивлением обнаружили, что TRAPPIST–1e — единственная из всех планет системы, плотность которой несколько выше, чем у Земли. Это может означать, что у нее, возможно, имеется более плотное железное ядро, что она не обязательно окружена плотной атмосферой, что на ней нет океанов или ледяного щита. Загадочным образом TRAPPIST–1e оказывается значительно более «каменной», чем все остальные планеты системы. По размерам, плотности и количеству энергии, которую она получает от своей материнской звезды, эта планета больше всех остальных похожа на Землю. TRAPPIST–1f, g и h настолько далеки от центральной звезды, что вода на их поверхности должна замерзать. Если у них есть атмосферы, они вряд ли содержат тяжелые молекулы, которыми богата земная атмосфера, как, например, углекислый газ.
Планетная система TRAPPIST–1, несомненно, останется в центре внимания исследователей и будет интенсивно изучаться с помощью наземных и космических инструментов, в том числе с Чрезвычайно Большим Телескопом ESO и с Космическим телескопом Джеймса Уэбба NASA/ESA/CSA.
