TRAPPIST-1 contiene il più grande gruppo di pianeti delle dimensioni della Terra più o meno mai scoperto in uno solo
Alcuni di questi pianeti sono noti dal 2016,quando gli scienziati hanno annunciato di aver scoperto tre pianeti attorno alla stella TRAPPIST-1 con il piccolo telescopio Transiting Planets and Planetesimals (TRAPPIST) in Cile. Le osservazioni successive del telescopio spaziale Spitzer della NASA, in collaborazione con i telescopi terrestri, hanno confermato la presenza di due pianeti originali e ne hanno scoperti altri cinque.
Tutti e sette i pianeti TRAPPIST-1 che si trovano in questo modovicino alla loro stella che si inseriscono nell'orbita di Mercurio sono stati scoperti utilizzando il metodo del transito: gli scienziati non possono vedere i pianeti direttamente (sono troppo piccoli e deboli rispetto alla stella), quindi cercano cali di luminosità della stella che si verificano quando i pianeti croce davanti a lei.
Osservazioni ripetute della caduta di una stellala luce, combinata con le misurazioni dei tempi orbitali dei pianeti, ha permesso agli astronomi di stimare le masse e i diametri dei pianeti, che a loro volta sono stati utilizzati per calcolare la loro densità. Calcoli precedenti avevano stabilito che i pianeti erano più o meno uguali in dimensioni e massa alla Terra e quindi dovevano essere anche rocciosi o terrestri, al contrario dei pianeti dominati dal gas come Giove e Saturno.
Più accuratamente gli scienziati conoscono la densità del pianeta, ilulteriori restrizioni che possono imporre alla sua composizione. La densità degli otto pianeti nel nostro sistema solare varia notevolmente. I giganti dominati dal gas - Giove, Saturno, Urano e Nettuno - sono grandi ma molto meno densi dei quattro mondi terrestri perché sono costituiti principalmente da elementi più leggeri come l'idrogeno e l'elio. Ma anche loro mostrano una certa variazione di densità, che è determinata sia dalla composizione del pianeta che dalla contrazione dovuta alla gravità del pianeta stesso. Sottraendo l'effetto della gravità, gli scienziati possono calcolare la cosiddetta densità non compressa del pianeta e saperne di più sulla sua composizione.
I sette pianeti di TRAPPIST-1 hanno densità simili -i valori differiscono di non più del 3%. Questo distingue questo sistema dal nostro. La differenza di densità tra i pianeti TRAPPIST-1 e la Terra e Venere può sembrare piccola - circa l'8%, ma su scala planetaria è significativa. Ad esempio, un modo per spiegare perché i pianeti TRAPPIST-1 sono meno densi è che hanno la stessa composizione della Terra, ma con una percentuale inferiore di ferro - circa il 21% rispetto al 32% sulla Terra.
Come teoria alternativa - ferro sui pianeti TRAPPIST-1 possono essere saturi di ossigeno, formando ossido di ferro o ruggine. L'ossigeno extra diminuirebbe la densità dei pianeti. La superficie di Marte assume una tinta rossa a causa dell'ossido di ferro, ma ha un nucleo composto da ferro non ossidato. Se la densità inferiore dei pianeti TRAPPIST-1 fosse completamente causata dal ferro ossidato, i pianeti dovrebbero essere completamente arrugginiti e non potrebbero avere nuclei di ferro solido.
Il team ha anche esaminato se la superficie potesseogni pianeta deve essere ricoperto di acqua, che è persino più leggera della ruggine e che può modificare la densità complessiva del pianeta. Se così fosse, l'acqua dovrebbe rappresentare circa il 5% della massa totale dei quattro pianeti esterni. In confronto, l'acqua costituisce meno di un decimo dell'uno percento della massa totale della Terra.
Perché sono troppo vicini ai loroCome stella, affinché l'acqua rimanga liquida nella maggior parte dei casi, i tre pianeti interni di TRAPPIST-1 richiedono un'atmosfera calda e densa, simile a Venere, in modo che l'acqua possa rimanere legata al pianeta come vapore. Questa spiegazione sembra meno probabile perché sarebbe una coincidenza se ci fosse abbastanza acqua su tutti e sette i pianeti per avere la stessa densità.
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