新的气候模型的小明星珍宝者1的七个世界

小，酷的M矮星斗士 - 1及其七个世界。华盛顿大学的新研究推测了这些世界可能的气候，以及他们如何进化.NASA

并非所有的星星都像太阳，所以并非所有的行星系统都可以用同样的预期来研究。华盛顿LED大学天文学家队的新研究为明星Trappist-1周围的七个行星提供了更新的气候模型。

这项工作也可以帮助天文学家更有效地研究周围的行星与我们的太阳不同，更好地利用James Webb Space望远镜的有限，昂贵的资源，现在预计将于2021年推出。

“我们正在造型不熟悉的环境，不仅假设我们在太阳系中看到的东西将相同，围绕另一个明星看起来相同，”Andrew Lincowski，UW博士生和一篇论文的领先作者在天体物理学杂志上发表。“我们进行了这项研究，以展示这些不同类型的大气可能看起来像什么。”

该团队发现，简单地说，由于一个极热，明亮的早期恒星阶段，所有七个星球的世界都可能像金星一样进化，他们可能已经蒸发和留下密集，无人居住的大气。然而，一个星球，特拉帕主义者-1 e可能是一个值得进一步研究的地球般的海洋世界，因为之前的研究也表明了。

Trappist-1,39光年或约235万亿英里，大约是一个明星可以成为，仍然是一个明星。一个相对较酷的“矮人”星 - 宇宙中最常见的类型 - 它的阳光质量约为9％和其半径约12％。Trappist-1的半径只比行星木星更大，尽管质量大得多。

所有七个三角形的行星都是关于地球的大小，其中三个 - 标记为e，f和g的行星 - 被认为是在其可居住的区域，围绕一颗岩石行星可以有液体水的明星的空间。在它的表面上，从而赋予生命的机会。Trappist-1 D乘坐可居住区域的内边缘，而刚刚走出来说，刚刚超过该区域的外边缘。

“这是一系列行星序列，可以让我们深入了解行星的演变，特别是围绕着与我们不同的明星，不同的光线出现，”Lincowski说。“这只是一个金矿。”

Plindowski说，之前的论文已经建模了Trappist-1世界，但他和这支研究团队“试图做出最严格的物理建模，我们可以在辐射和化学方面 - 试图尽可能地获得物理和化学。”

该团队的辐射和化学模型为每个可能的大气气体产生光谱，或波长，使观察者能够更好地预测寻找外部气氛中的这种气体。Lincowski说，当韦伯望远镜的痕迹实际上被韦伯望远镜或其他一天检测到的气体，“天文学家将在光谱中使用观察到的颠簸和摆动来推断出存在哪些气体 - 并比较它像我们这样做的那样地球的组成，环境，也许是它的进化历史。“

他说，人们习惯于考虑一个星球周围的星球的居住地与太阳相似。“但是M矮星的明星非常不同，所以你真的必须考虑对大气的化学效果以及该化学如何影响气候。”

研究人员将陆地气候建模与光化学模型结合起来，为每个Trappist-1的世界模拟了环境国家。

他们的建模表明：

Trappist-1 B，最接近恒星，即使对于硫酸云，也是硫酸的炽热太热，如金星，以形成.Planets C和D从他们的恒星比金星和地球接收稍微的能量。可以是金星，具有密集，无人居住的气氛.Trappist-1 e是七个以温带液体举办液体的最有可能的七个，并将成为进一步研究居住地的绝佳选择。外行星F，G和H可以是金星样或可以冷冻，这取决于在其进化过程中在行星上形成的水。

Lincowski表示，实际上，任何或所有的Trappist-1的行星都可以是金星样，任何水或海洋长期烧毁。他解释说，当水从行星表面蒸发时，来自星形的紫外线分开了水分子，释放氢气，这是最轻的元件，可以逸出行星的重力。这可能会留下大量氧气，这可能留在大气中，并不可逆转地从行星中取出水。这种行星可以具有厚的氧气气氛 - 但是不是由寿命产生的，并且与尚未观察到的任何东西。

“如果这些行星最初比地球，金星或火星有更多的水，这可能是可能的，”他说。“如果行星Trappist-1 E在此阶段没有失去所有的水，今天它可能是一个水世界，完全被全球海洋覆盖。在这种情况下，它可能具有类似地球的气候。“

LINCOWSKI表示，这项研究更具目的在于气候进化，而不是判断行星的居住地。他计划未来的研究重点关注建模水行星及其生活机会。

“在我们知道这一行星系统之前，为世界大小的行星的大气检测性的估计看起来更加困难，”UW天文博士生联合作者Jacob Lustig-Yaeger说。

他说，明星是如此小，将在望远镜数据中更明显地制作地球大气中的气体（如二氧化碳）的签名。

“我们的工作通知科学界我们可能期望用即将举行的詹姆斯韦伯太空望远镜看到Trappist-1行星。”

LINCOWSKI的其他UW联合作用者是维多利亚MEDOWS，UW的天文学教授和UW的天文学计划主任。草甸也是美国宇航局天线学院的主要研究所的虚拟行星实验室，基于UW。所有作者都是该研究实验室的附属公司。

“塑造了地球的演变的过程对于是否可以居住，以及我们解释可能的生活迹象的能力至关重要，”Meadows说。“本文建议我们很快就能在外星人世界中寻找这些过程的潜在可检测的迹象。”

在水瓶座星座中，Trappist-1以地上的过渡行星和行星小望远镜命名，该设施首先在2015年围绕它的行星证据。

其他共同作者是加州理工学院喷气推进实验室的大卫脆;北亚利桑那州北部大学的泰勒罗宾逊;纽约市Flatiron Institute的Rodrigo Luger;和马里兰州Greenbelt的美国宇航局/戈达德太空飞行中心的Giada Arney。罗宾逊，Luger和Arney从UW中获得了博士学位，并且是UW天体学项目的成员。

通过UW的学生技术费用，由UW资助的UW资助的Hyak Supercomputer系统提供的团队使用的存储和网络基础设施。该研究由美国国家航空航天局天国天使天然植物学会; Lincowski还在地球和空间科学奖学金计划下获得了NASA的支持。从研究人员参与EXOPLANET系统科学（NEXSS）研究协调网络的工作人员中受益。

出版物：Andrew P. Lincowski等，“演变的陷阱 - 1行星系统的气候和观测判别”，“2018年的APJ; DOI：0.3847 / 1538-4357 / AAE36A