天文学家发现有关TRAPPIST-1的七颗洛基行星的新细节

测量行星的质量和直径可以揭示其密度，这可以为科学家提供有关其组成的线索。现在，科学家们知道七个TRAPPIST-1行星的密度要比宇宙中除我们自己的太阳系中的其他行星之外的其他任何行星都更高。

精确的测量表明，ULiège研究人员发现的系统系外行星具有非常相似的密度，这为它们的组成提供了新的线索。

华盛顿大学的天体物理学家埃里克·阿戈尔（Eric Agol）领导的一项新的国际研究由ULiège（天文学和STAR研究所）的许多科学家参与，以极高的精度测量了系外行星系统TRAPPIST-1的七个行星的密度，获得的值表明所有行星的组成相似。这一事实使该系统更加引人注目，并有助于更好地了解这些引人入胜的世界的性质。这项研究刚刚发表在《行星科学杂志》上。

TRAPPIST-1系统是太阳系以外有数量最多的类似于我们地球的行星的所在地。该系统由ULiège天体物理学家和FNRS高级研究员（天体生物学/理学院）的研究团队MichaëlGillon领导的研究小组于2016年发现，它提供了对可能构成宇宙的众多行星系统的深刻见解。

自从发现以来，科学家们使用多个空间（美国宇航局的开普勒和斯必泽望远镜）和地基望远镜（尤其是TRAPPIST和SPECULOOS）研究了这七个行星。仅由美国国家航空航天局喷气推进实验室管理的Spitzer望远镜就可以对系统进行1000多个小时的目标观测，然后于2020年1月退役。

TRAPPIST-1系外行星的三个可能的内部。所有七个行星都具有非常相似的密度，因此它们可能具有相似的成分。

数小时的观测可以完善我们在系外行星系统上的信息。“由于我们无法直接看到行星，因此我们详细分析了它们在“过境”时（即当它们经过其前方时）的视在亮度的变化，MichaëlGillon解释道。先前的研究已经使天文学家能够精确测量行星的质量和直径，从而确定它们的大小和质量与我们的地球相似，并且它们的成分必须基本上是岩石。

“我们的新研究极大地提高了行星密度的精度，获得的测量结果表明这七个世界的组成非常相似，”米歇尔·吉永（MichaëlGillon）团队的博士生Elsa Ducrot说。“这可能意味着它们所含构成大多数岩石行星的材料所占比例大致相同，例如构成我们行星的铁，氧，镁和硅等。“校正了他们的不同质量后，研究人员能够估计它们的密度都比地球的密度低8％左右，这一事实可能会对它们的成分产生影响。

不同的食谱

该研究的作者提出了三个假设来解释这种密度与我们星球的差异。第一种涉及与地球相似的成分，但铁含量较低（与地球的32％相比，约为21％）。由于地球成分中的大部分铁都存在于地球核心中，因此TRAPPIST-1行星的铁耗减少可能表明核心质量相对较低。

第二个假设暗示了与我们星球相比富含氧气的成分。通过与铁反应，氧将形成氧化铁，俗称“铁锈”。火星的表面从氧化铁上变成红色，但是像它的三个陆地姐妹（地球，水星和金星）一样，它的核心是未氧化的铁。但是，如果TRAPPIST-1行星密度较低的原因完全是由氧化铁引起的，那么这些行星将“生锈到心脏”，并且可能没有真正的核心，这与地球不同。华盛顿大学的天体物理学家，这项新研究的主要作者埃里克·阿戈尔（Eric Agol）说，答案可能是两种情况的结合-一般情况下铁少，而氧化铁少。

行星的密度取决于其组成和大小：重力压缩了行星构成的材料，从而增加了行星的密度。未压缩的密度会根据引力的影响进行调整，并且可以揭示出各个行星的组成如何进行比较。

研究人员提出的第三个假设是，与地球相比，行星富含水。该假设与独立的理论结果相符，该理论结果表明，在寒冷，冰层丰富的环境中，TRAPPIST-1行星的形成距离其恒星更远，随后发生了内部迁移。如果这个解释是正确的，那么水可能占四个外行星总质量的5％。

相比之下，水不到地球总质量的1％的十分之一。TRAPPIST-1中的三个内行星距离恒星太近，以至于在大多数情况下水都不能保持液态，因此需要像金星上那样的高温密集大气，在那里水可以蒸气的形式与行星结合。但是根据埃里克·阿戈尔（Eric Agol）的说法，这种解释似乎不太可能，因为这是巧合，即所有七个行星都存在足够的水以具有类似的密度。

苏黎世大学天体物理学家卡罗琳·多恩（Caroline Dorn）欣喜不已，他说：“夜空到处都是行星，只有在过去的30年中，我们才能够揭开它们的神秘面纱。”TRAPPIST-1系统之所以令人着迷，是因为围绕着这颗独特的恒星，我们可以了解单个系统中岩石行星的存在。而且，我们还可以通过研究邻近行星来了解有关该行星的更多信息，因此，该系统非常适合该行星。

有关此发现的更多信息，请阅读密度为7的岩石大小的TRAPPIST-1行星。

参考：“完善TRAPPIST-1的过时和光度分析：质量，半径，密度，动力学和星历表”。 Bolmont，Adam Burgasser，Sean Carey，Julien de Wit，Daniel Fabrycky，Daniel Foreman-Mackey，Jonas Haldemann，David M.Hernandez，James Ingalls，Emmanuel Jehin，Zachary Langford，JérémyLeconte，Susan M.Lederer，Rodrigo Luger，Renu Malhotra ，维多利亚·梅多斯（Victoria S.
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