Trappist-1 系外行星，正在破壞自身大氣層

[peter]

http://www.cnbeta.com/articles/science/647401.htm

“Trappist-1”运行的7个类地行星。现在一项新的研究指出，该行星系统中位于宜居带的一些行星可能存在支持外星生命的水。一个国际团队使用NASA哈勃望远镜的观测资料，估算过去80亿年来自中心恒星的热量和紫外线辐射可能会影响这些行星的水量。科学家的模型表明，最靠近Trappist-1的行星可能已经从水世界转变为更加炎热的地方，损失了相当于地球海洋二十倍以上的水量。根据模型， 位于所谓“宜居带”的行星可能会损失更少的水量。而且，在数十亿年之后，它们的表面和内部可能会残留水分。

麻省理工学院博士后兼这项研究合著者Julien de Wit在一篇文章中表示：“在可居住性方面，这是向前迈出的积极一步，希望仍然很大。其中一些距离中心恒星较远的行星如果在形成过程中积累了足够的水分，那么可能会残留一些水分，但是我们需要收集更多的信息，我们现在还没有找到证据。”

科学家认为，行星在形成之初远离当前的轨道，使得它们能够存在大量的水冰晶体。 接下来，该团队将使用哈勃望远镜寻找行星周围的氢气云。

[peter]

https://www.universetoday.com/137020/hubble-spots-first-indications-water-trappist-1s-planets/



This artist’s impression shows the view from the surface of one of the planets in the TRAPPIST-1 system. At least seven planets orbit this ultracool dwarf star 40 light-years from Earth and they are all roughly the same size as the Earth. Several of the planets are at the right distances from their star for liquid water to exist on the surfaces. This artist’s impression is based on the known physical parameters of the planets and stars seen, and uses a vast database of objects in the Universe. Credit: NASA/ESA/HST

[peter]

https://www.universetoday.com/137112/new-study-claims-trappist-1-also-gas-giants/
TRAPPIST-1 可能有氣體行星


http://www.odyus.com/archives/11805.html
新太阳系”Trappist-1四行星或含大量水

[peter]

http://www.cnbeta.com/articles/science/692697.htm
http://www.ibtimes.co.uk/life-trappist-1-two-planets-distant-star-system-may-have-water-earth-like-temperatures-1656406


科學家認為，Trappist-1中的類地行星d和e，可能擁有適合生命存在的水和溫度。

科學家希望他們能利用新設備——
例如即將發射升空的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope）
——對這兩顆行星進行更詳細的研究。

[peter]

https://technews.tw/2018/01/27/trappist-1-exoplanet-tidal-force-surface-water/

科學家認為第三顆和第四顆行星內部應該有足夠能量，可以維持地表的火山活動和液態水。

[peter]

https://www.universetoday.com/138488/good-news-for-the-search-for-life-the-trappist-system-might-be-rich-in-water/

Good News For The Search For Life, The Trappist System Might Be Rich In Water

[peter]

https://www.sciencedaily.com/releases/2018/02/180205113301.htm

https://www.sciencedaily.com/releases/2018/02/180205113301.htm

Astronomers using NASA's Hubble Space Telescope have conducted the first spectroscopic survey of the Earth-sized planets (d, e, f, and g) within the habitable zone around the nearby star TRAPPIST-1. This study is a follow-up to Hubble observations made in May 2016 of the atmospheres of the inner TRAPPIST-1 planets b and c.

[peter]

https://technews.tw/2018/02/08/trappist-1-exoplanet-hubble-space-telescope-hydrogen-rich-atmosphere-greenhouse-gas/
自從我們的姊妹太陽系 TRAPPIST-1 行星系統去年 2 月首度曝光以來，天文學家對它可說是既期待又怕受傷害，數不清的論文數量熱烈探討那裡環境究竟友不友善。至少目前值得歡呼的是，2 篇新研究利用哈伯太空望遠鏡數據對 7 顆行星大氣和組成成分進行詳細分析，得知其中一顆比我們想像中更像地球，甚至含水量可能遠超過地球 250 倍。


TRAPPIST-1 距離我們約 40 光年，天文學家已可確認該系統攜帶的 7 顆行星都是岩石行星，但還不能確定水的存在與否。今年 1 月，先有兩篇論文分別探討 TRAPPIST-1 行星系統的行星半徑和恆星參數，而隨著揭曉每個行星的質量、半徑，研究人員就能進一步計算它們的密度，反過來說明該行星由什麼物質構成，最近新釋出的兩篇新論文即詳盡研究行星的大氣和組成成分。

結合了密度、成分、大氣和軌道距離等數據後並進行模擬，科學家為這 7 個世界描繪的樣貌也越來越有機會接近真相。上述 4 篇論文的共通點為都採用美國太空總署（NASA）哈伯太空望遠鏡的觀測數據。由 NASA 太空望遠鏡科學研究所（Space Telescope Science Institute，STScI）發表的論文發表在《自然天文學》期刊，他們針對 TRAPPIST-1d、TRAPPIST-1e，TRAPPIST-1f、TRAPPIST-1g 進行第一次光譜量測，結果顯示，d、e、f 應該不是像海王星那樣富含氫氣的行星。

氫氣是溫室氣體之一，富含氫氣的行星可能「窒息而死」，環境酷熱不利生命生存。幸運的是，d、e、f 大氣成分更像地球、金星或火星。STScI 研究作者 Nikole Lewis 說，目前哈伯望遠鏡正為準備明年發射的韋伯望遠鏡掃除無關障礙，使後者能明確知道第一眼要從哪裡下手觀察。

由瑞士伯恩大學天體物理學家 Simon Grimm 領導的論文則發表在《天文與天體物理學》期刊，研究指出 TRAPPIST-1e 可能擁有比地球還多的水。水在地球僅占總質量 0.02%，但科學家計算 TRAPPIST-1e 密度後發現，其水質量占比高達 5%，等於該顆星球的含水量是地球 250 倍之多。

[peter]

http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1789

尋找外星生命有望，Trappist-1行星系統富含水分

[peter]

http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1798




TRAPPIST-1位於寶瓶座，距離地球約39光年，是一顆表面溫度極低(2550K)的紅矮星。2015年研究團隊以凌星行星及原行星小望遠鏡（TRAPPIST）發現它擁有行星。到2017年2月，天文學家宣布TRAPPIST-1共發現7顆類地行星，僅次於太陽和克卜勒90，是行星數量第3多的恆星。這7顆行星中5顆，b、c、e、f與g的體積與地球接近，d和h則是介於火星與地球之間。雖然這些行星距離其母恆星比水星離太陽還近，但TRAPPIST-1是一顆暗淡的紅矮星，因此其中3顆（e、f 和g）的軌道位於可擁有液態水的適居帶。

       2016 年5月研究人員使用哈伯望遠鏡的光譜儀，搜索行星在通過恆星前後特定光譜的變化，研究行星大氣結構與成分。顯示b與c行星不像海王星是富含氫氣的行星。2016年12月與2017年1月再次觀測d, e, f,與g行星，也有類似結果(但g行星的證據較不明顯)。科學家認為缺乏氫氣，意味著這些TRAPPIST-1的行星可能具有像地球大氣層擁有的較重的氣體，如二氧化碳，甲烷和氧氣等濃度較高的大氣層。

     TRAPPIST-1是離地球較近的行星系統，相對較容易觀測。天文學家期待2019年韋伯太空望遠鏡發射後，能直接觀測搜索如氧、二氧化碳、甲烷或水等物質，或許能在那裏找到生命的跡象。

[peter]

https://www.universetoday.com/138834/trappist-1-planets-might-actually-much-water-habitable/

http://www.hhlzy.com/thread-705-1-1.html

TRAPPIST-1行星的质量和体积令人惊讶地很轻。乍看之下，对天文学家最明显的解释是，世界必须是相当高的气体，并且气氛浓厚 - 但这与观察不一致。

该研究的合着者Cayman Unterborn说：“TRAPPIST-1行星体积太小，不足以弥补密度不足，”Cayman Unterborn说。“即使他们能够抓住天然气，弥补密度不足所需要的数量也会使地球变得比我们所看到的更加复杂。”

下一个插孔的候选人是水，不管是液体还是冰块。所以这项新研究的科学家开始着手确定世界的组成。使用名为ExoPlex的物理计算器程序，研究人员尽可能多地在系统中的恒星和行星上插入尽可能多的数据，并与其他恒星进行比较。

研究小组发现，水占行星1f和1g行星最内行星TRAPPIST-1b和1c的质量的15％，超过50％。这是一个绝对巨大的水量 - 相比之下，地球只有0.02％的质量。这听起来像是寻找生命的一个有希望的开始，但科学家警告不要让你的希望上升。

该研究的作者之一纳塔莉·欣克尔说：“我们通常认为在地球上有液态水作为开始生命的一种方式，因为我们在地球上知道生命中的大部分是由水组成的，并且需要水才能生存。“然而，一个属于水世界的行星，或者水面以上没有任何表面的行星，没有重要的地球化学或元素循环，这对于生命是绝对必要的。”

有趣的是，这些行星似乎也离太阳系太近，以至于首先形成了冰。它们位于被称为“冰线”的内部，这个距离是恒星在恒星冰上形成的行星的距离。根据这项研究，TRAPPIST-1的行星很可能在向内移动前形成至少两倍远。

当然，记住这些计算是不完整的，并且至多是估计值总是明智的。另一项关于TRAPPIST-1行星组成的最新研究发现，这些世界最多只有5％的质量。差异可能是由于不同的数据集和方法。

[peter]

你看到的系外行星圖都是瞎畫

https://www.natgeomedia.com/news/editorpick/58095



就是那些「掉下來」的小白點兒，才是我們真正看到的東西。

所以這些高清大圖，或者說「藝術家想像圖」，都是瞎畫的囉？也不全然是瞎畫的。雖然這些圖來自想像，但並非毫無依據的想像——它們是加州理工紅外處理分析中心（IPAC）的藝術家和科學家共同合作的結果。

15年前，蒂姆．派爾（Tim Pyle）曾為動畫片《侵略者Zim》繪製了太空船。這段時間，他和同事羅伯特．赫特（Robert Hurt）用畫筆展現出系外行星環繞銀河系中的恆星運行的圖景，以藝術手段呈現出只在數據中顯示為微小尖峰訊號的未知世界。

為這些發現繪製想像圖是派爾和赫特接過的最大任務之一，而他們已經在IPAC共事了12年。他倆共同繪製了許多系外行星的想像圖，例如以發現它們的太空望遠鏡命名的開普勒-62f 、開普勒-186f 和開普勒-452b 等行星，以及其他太空景象。在派爾來到加州理工學院之前，他曾在包括《天才小子吉米》和《海綿寶寶歷險記》等動畫劇組工作過，還為《X戰警》等電影提供了視覺特效。赫特是一位熱愛藝術的天文學家，他加入IPAC時的工作是掃視天空、搜索星球及星系，然後又將自己熱中的兩個愛好合併在同一份工作中。「我們倆剛好陰陽互補，」赫特說：「一個是對藝術有濃厚興趣的科學家，一個是對科學有濃厚興趣的藝術家。」

這樣的創作需要藝術家和天文學家之間幾乎不間斷地來回溝通。發現這些行星的天文學家們來自列日大學、麻省理工學院以及其他機構，他們給了派爾和赫特所有關於TRAPPIST-1 的七個系外行星的訊息：它們估算出的尺寸、圍繞恆星公轉一周的時間以及它們彼此引力的相互作用——這提供了關於它們質量的一些線索。他們共同提出了一組「可信模型」，描繪這些遙遠異星世界的可能外貌。他們使用現成的商業軟體，例如LightWave 3D、Adobe After Effects 和Photoshop。

但要如何描述我們看不見的東西？天文學家從我們看得見的東西之中吸取靈感——也就是太陽系裡面的天體。

最內層的行星TRAPPIST-1b， 是以木衛一為藍本繪製的。它倆都是緊密地圍繞著它們的恆星或者行星，並都受到強烈的照射，使得這兩個星球的表面都變成火山地貌攪動著岩漿的橙紅色。木衛一和行星b都已被潮汐鎖定（TRAPPIST-1星系的其他行星也是如此），這意味著它們有一個面永遠朝向其所環繞的天體。

[peter]

https://www.universetoday.com/139155/one-of-the-trappist-1-planets-has-an-iron-core/

One of the Trappist-1 Planets Has an Iron Core



https://www.guokr.com/article/442921/

40光年外的迷你太阳系，我们有了哪些新认识？

[peter]

https://www.cnbeta.com/articles/science/790995.htm
https://www.washington.edu/news/2018/11/20/study-brings-new-climate-models-of-small-star-trappist-1s-seven-intriguing-worlds/


这个恒星系由七个与地球大小相近的行星组成，它们围绕着一颗红矮星运行、且其中有三个位于宜居带内，意味着生命存在的可能。有鉴于此，华盛顿大学领导的一支天文学家团队，对 TRAPPIST 恒星系潜在的各种气候模式，进行了一番模拟。

当我们在太空中寻找生命时，倾向于从与地球环境相仿的地方开始，毕竟这是我们迄今唯一知道有生命存在的地方。

    然而我们所在的这颗蓝色星球，似乎是跳出规则的一个例外。鉴于红矮星是宇宙中最常见的恒星，所以我们也要对其进行检视，看这里是否有创造生命的适当条件。

在这项新研究中，团队对恒星发出的光、辐射、以及与七颗行星大气的相互作用进行了物理模拟，以确定它们可以演变出哪些不同的气候。研究一作 Andrew Lincowski 表示：

    我们正在模拟不熟悉的环境，而不仅仅是假设我们在太阳系中看到过的事情，以展示这些不同类型的大气是个什么样子。

    这一连串的行星，让我们得以洞察行星的演变，特别是围绕一颗与太阳系截然不同的恒星，这是一座有待挖掘的金矿。

[peter]

https://www.cnbeta.com/articles/science/838879.htm

其中三颗位于“宜居带”内。现在，两项新的研究已经探究了这些行星的可宜居性，重点是恒星的辐射和其他行星的潮汐锁定。奇怪的是，这些因素可以帮助这些行星更宜居。这个系统的一个奇怪之处在于其中的所有七颗行星，称为TRAPPIST-1b到-1h，这些行星相互之间靠的非常近，7颗行星公转轨道都远小于水星的公转轨道。另一方面，TRAPPIST-1是一颗非常活跃的恒星，抛出比太阳更多的高能粒子。这种辐射有可能分解对生命至关重要的复杂分子，在生命甚至开始之前有效地对这些行星进行“消毒”。

其中一项新研究旨在模拟像TRAPPIST-1释放后像质子这样的高能粒子如何移动。通过模拟它们与恒星磁场的相互作用，他们发现质子特别会轰击第四颗行星TRAPPIST-1e。不幸的是，这被广泛认为是系统中最宜居的行星。

“你希望这些粒子会被这些紧密包裹的磁场线所困，但如果引入湍流，它们就会‘逃逸’，垂直于平均星场移动，”该研究的第一作者Federico Fraschetti说道。“这些粒子在TRAPPIST-1系统中的通量可能比地球上的颗粒通量高出100万倍。”

在地球上，我们的磁场有助于保护我们免受这些潜在的危险粒子的影响，因此在TRAPPIST-1e上可能会发生类似的事情。但该团队计算出这颗行星需要一个比地球强数百倍的磁场来免受辐射危害，这似乎不合理。

有趣的是，这并不一定排除生命。其他研究表明，TRAPPIST行星可能是水世界，深海也可以保护生命免受这种辐射。

此外TRAPPIST-1的所有7颗行星可能都已被潮汐锁定，这意味着一面总是朝向恒星，而另一面则是永夜。通常这表明行星温度太高或太低，但在这种情况下它可能有所帮助。特别是在潮汐力的作用下，正如第二项研究所调查的那样。仅考虑恒星对TRAPPIST系统的影响是不够的 - 考虑到七颗行星的距离是多么接近，它们也都在相互“推挤”。

该研究的第一作者 Hamish Hay说道：“这是一个如此独特的过程，以前没有人详细考虑过，而且实际上它是一件令人惊奇的事情。”
该团队发现两个最里面的TRAPPIST行星轨道足够靠近，它们可以相互产生强大的潮汐，这可能足以为火山活动提供“燃料”。这反过来可以帮助维持大气。这种潮汐加热还可以帮助将热量传递到寒冷的行星，这可能使它们更宜居。

该团队表示，第六颗行星TRAPPIST-1g很可能感受到恒星和其他行星的相同潮汐力。如果这是一个海洋世界，正如之前所认为的那样，这可能足以使其水域保持足够温暖。

TRAPPIST-1系统仍然是寻找外星生命最重要的地方之一。

这两项研究都发表在《天体物理学杂志》上。