Como foi descoberto o Trappist-1?

Eu estava passando por todas as perguntas desta comunidade relacionadas ao TRAPPIST-1 para saber como os planetas TRAPPIST-1b e TRAPPIST-1h foram descobertos, mas não existem.

Como eles foram descobertos?

A estrela no centro do TRAPPIST-1 é chamada 2MASS J23062928-0502285 . Foi descoberto pelo Two Micron All-Sky Survey (2MASS), que captou imagens de todo o céu no infravermelho entre 1997 e 2001. Isso resultou em um catálogo de mais de 300 milhões de objetos. O próprio TRAPPIST-1 foi catalogado em 1999. O nome é na verdade suas coordenadas em ascensão e declinação corretas.

Os planetas do TRAPPIST-1 foram descobertos pelo método da fotometria de trânsito . A maneira como isso funciona é um telescópio observa uma estrela por um período de tempo e registra a quantidade de luz que vem da estrela. Eles traçam quanta luz vem da estrela em função do tempo, criando uma curva de luz . Se eles virem quedas periódicas na intensidade da estrela, há uma alta probabilidade de que essa estrela tenha um planeta em órbita ao seu redor . O planeta bloqueia a luz da estrela toda vez que passa entre nós e a estrela. Isso causa quedas na curva de luz. Uma vantagem desse método é que você pode digitalizar várias estrelas no mesmo campo de visão, analisando todas em busca de planetas.

Ao medir quanto tempo leva para que os planetas passem na frente da estrela, quanta luz ela bloqueia e com que frequência orbitam, os cientistas podem calcular as massas desses planetas e a que distância da estrela estão usando as leis do movimento de Kepler .

O TRAPPIST-1 foi inicialmente determinado a ter planetas em órbita pela equipe de Telescópio em Transição de Planetas e Planetesimais - Sul. A partir de seus dados, eles determinaram que havia pelo menos três planetas. Um desses planetas estava na zona habitável da estrela. Eles publicaram seus resultados na revista Nature em maio de 2016.

Depois que o TRAPPIST determinou que o sistema continha planetas, a NASA treinou o Telescópio Espacial Spitzer. As observações do Trappist-1 baseadas no solo são difíceis porque são muito escuras. Spitzer, um telescópio infravermelho, fez medições mais precisas das curvas de luz e determinou que havia pelo menos 7 planetas em órbita ao redor dela, 3 dos quais estavam na zona habitável. Observações adicionais foram feitas por vários outros telescópios, incluindo o Very Large Telescope, UKIRT, o Liverpool Telescope e o William Herschel Telescope. Os resultados também foram publicados na Nature .

Aqui está uma imagem mostrando a curva de luz do sistema TRAPPIST-1 , medida pela Spitzer .

O Trappist-1 foi catalogado pela primeira vez pela pesquisa 2MASS há cerca de 17 anos e tem o número de catálogo 2MASS J23062928-0502285.

Foi identificada como uma estrela de massa ultra baixa com um tipo espectral de M7.5 por Gizis et al. (2000) e Cruz et al. (2003) , usando uma combinação de 2MASS e movimento adequado.

O motivo pelo qual foi monitorado pelo telescópio Trappist é que ele foi razoavelmente próximo ( pc) por Costa et al. (2006) (que lhe atribuiu um tipo espectral M8) e, portanto, é bastante brilhante para uma estrela desse tipo em .V = $12.2\pm 0.4$$V=18.8$

A estrela anã 2MASS J23062928-0502285 foi catalogada pela primeira vez em 1999, se eu entendi direito.

Em maio do ano passado (2016), a instalação de pequenos telescópios em trânsito e pequenos telescópios planetesimais-sul (TRAPPIST) (seu escopo automatizado de 0,6 m no Chile) publicou suas observações da estrela anã e anunciou que havia encontrado três exoplanetas em órbita.

Suas observações foram seguidas pelo VLT e pelo Telescópio Espacial Spitzer (e outros), e as 500 horas de observação do SST resultaram neste anúncio dos 4 exoplanetas extras sendo identificados, e eles ainda podem usar esses dados para medir os tamanhos e massas de 6 deles.

O wiki fornece:

https://en.wikipedia.org/wiki/TRAPPIST

https://en.wikipedia.org/wiki/TRAPPIST-1

http://simbad.u-strasbg.fr/simbad/sim-id?Ident=2MASS+J23062928-0502285#lab_notes

A descoberta, publicada na revista Nature, foi feita por astrônomos usando o Telescópio Espacial Spitzer, da NASA, que caça exoplanetas .

O telescópio opera nos comprimentos de onda infravermelhos que brilham mais do TRAPPIST-1 e pode detectar o diminuto escurecimento que ocorre quando um planeta que passa ou "em trânsito" bloqueia a luz de sua estrela.

Os dados de Spitzer permitiram à equipe medir com precisão os tamanhos dos sete planetas e estimar as massas e densidades de seis deles.

O Spitzer foi lançado em 2003 e nunca deveria continuar no espaço por tanto tempo, mas o telescópio ainda está fazendo descobertas além do que se imaginava. Ele segue a órbita da Terra ao redor do Sol, mas viaja um pouco mais devagar, e com o tempo se afasta da Terra. Agora está em sua fase "final", que dura até 2018.

Para mais detalhes:

1) https://www.theguardian.com/science/2017/feb/22/thrilling-discovery-of-seven-earth-sized-planets-discovered-orbiting-trappist-1-star

2) https://www.nasa.gov/press-release/nasa-telescope-reveals-largest-batch-of-earth-size-habize-zone-planets-around/

Outra razão para o interesse. Como a estrela é tão fraca e pequena, as assinaturas planetárias no infravermelho se destacam muito melhor do que com uma estrela parecida com o sol. A estrela foi descrita como uma 'anã marrom ultracool', o que implicaria que não possui muita fusão nuclear em seu interior. Os planetas estão incrivelmente próximos de sua estrela (muito mais próximos que Mercúrio em nosso sistema), e é por isso que eles são relativamente quentes.

Além disso, para que os planetas sejam encontrados, existe um alinhamento esquisito, onde as órbitas planetárias estão todas alinhadas, de modo que eclipsam sua estrela-mãe do nosso ponto de vista - todos eles estão se movendo na eclíptica - o 'prato de jantar' formado por seus círculos em torno de sua estrela-mãe.

Nenhuma dessas informações seria verdadeira se estivéssemos olhando para o nosso próprio sistema solar de longe - o Sol abafaria as assinaturas de planetas do tamanho da Terra com a tecnologia atual do telescópio, e apenas um ou dois dos planetas do nosso sistema passariam na frente do Sol, devido às órbitas do nosso sistema solar serem inclinadas acima e abaixo da eclíptica. Então isso é muita sorte.

Discutir os planetas como "terrestres" é um enorme esforço. Eles não são gigantes de gás como Júpiter, e seu tamanho indica que provavelmente são rochosos. Mas a Terra e Vênus teriam a mesma aparência a essa distância - e a superfície de Vênus está próxima de 1000F com pressão atmosférica 100x superior à da Terra.

Quanto à visita - os planos mais avançados para espaçonaves interestelares envolvem "naves" pesando alguns gramas, movendo alguns por cento da velocidade da luz. Levaria várias centenas de anos para que esses micróbios chegassem a esse sistema.

A grande empolgação é que, com uma estrela tão pequena e fraca, os telescópios espaciais poderão, a curto prazo, coletar assinaturas de infravermelho dos planetas e, assim, obter composição atmosférica - o que não é possível com outros planetas "terrestres" até hoje. E com 7 exemplos, teremos nossas primeiras estatísticas reais para recursos de exoplanetas "terrestres".