TRAPPIST-1, Kredit: ESO/M. Kornmesser
TRAPPIST-1, Kredit: ESO/M. Kornmesser

Před dvěma lety vyšla studie, ve které vědci upřesnili hmotnosti planet u TRAPPIST-1. Eric Agol a jeho kolegové nyní vydali novou studii, ve které jdou s přesností ještě dál.

Oproti předešlé studii využili dalších 163 pozorování tranzitů z kosmického dalekohledu Spitzer, Keplera, Hubblova dalekohledu a z dalekohledů na Zemi. Celkem tak měli k dispozici 447 tranzitů. Přesný počet pro jednotlivé planety samozřejmě klesá s jejich rostoucí oběžnou dobou. U první planety (TRAPPIST-1 b) je k dispozici 160 tranzitů, u poslední (TRAPPIST-1 h) jen 14.

Tradiční měření radiálních rychlostí u TRAPPIST-1 nefunguje, protože planety jsou moc malé. Vědci ale mohou využít jednu ze základních vlastností systému – jedná se o kompaktní planetární systém, ve kterém všech sedm planet obíhá velmi blízko od sebe. První a poslední planetu dělí jen asi 7,5 milionu kilometrů.

Všechny planety se gravitačně ovlivňují, což se projevuje v časech tranzitů, ke kterým nedochází úplně pravidelně. Tento gravitační vliv mohou vědci přepočítat na hmotnost. Ta je pro jednotlivé planety nově (v násobcích hmotnosti Země):

  • TRAPPIST-1b: 1,37
  • TRAPPIST-1c: 1,31
  • TRAPPIST-1d: 0,38
  • TRAPPIST-1e: 0,69
  • TRAPPIST-1f: 1,04
  • TRAPPIST-1g: 1,32
  • TRAPPIST-1h: 0,32

S přesností to většinou u výzkumu exoplanet není úplně ideální. V tomto případě se však vědci dostali na přesnost 3 až 5 procent! To je asi o dva řády přesnější, než je současná přesnost měření radiálních rychlostí.

Vědci také upřesnili jízdní řád celého systému. Jinými slovy jsou schopni lépe předpovídat časy tranzitů, což se bude hodit, až se na některou z planet zaměří Kosmický dalekohled Jamese Webba.

Studie také stále předpokládá možnou existenci osmé planety, i když silnější důkazy zatím chybí.

Hustoty planet (v násobcích Země):

  • TRAPPIST-1b: 0,98
  • TRAPPIST-1c: 0,99
  • TRAPPIST-1d: 0,79
  • TRAPPIST-1e: 0,89
  • TRAPPIST-1f: 0,91
  • TRAPPIST-1g: 0,92
  • TRAPPIST-1h: 0,75

Pokud už máme přesnou hmotnost a také poloměr, můžeme díky údaji o hustotě diskutovat o možném složení.

Pokud předpokládáme, že atmosféra přispívá k poloměru planety zanedbatelným způsobem a že planety jsou diferencované (mají železné jádro a křemičitanový plášť), lze spočítat, jak velká část hmotnosti planety je obsažena v jádru.

Průměrně 21 % hmotnosti planety připadá na jádro (pro jednotlivé planety od 16 po 26 %), což je méně než u Země (32 %). Planety tak budou zřejmě na železo chudší než naše planeta.

Možností je ale více. Planety také mohou mít vrstvu povrchové vody nebo jsou bez jádra s oxidovaným železem v plášti.