TRAPPIST-1

Hvězda s označením 2MASS J23062928-0502285 byla poprvé pozorována teleskopem TRAPPIST, který je provozován v jihoamerickém Chile a po němž získal tento systém své alternativní pojmenování TRAPPIST-1, v říjnu 2013.[4] Pozorování,[5] jež vedl tým belgických astronomů v ;čele s Michaëlem Gillonem, probíhalo celkem 245 hodin (přes 62 nocí mezi 17. zářím a 28. prosincem 2016), sledovány byly změny v jasnosti hvězdy v blízkém infračerveném spektru (asi 900 nm).[6] V květnu roku 2016 byly potvrzeny tři exoplanety s označením TRAPPIST-1b, c a d (označení a se používá pro hvězdu samotnou).

K malé hvězdě posléze upřelo pozornost více teleskopů, další měření byla provedena na podzim 2016 na Very Large Telescope, UKIRT a hlavně na Spitzerově vesmírném dalekohledu, který potvrdil přítomnost dvou dříve objevených exoplanet a přidal čtyři další.

TRAPPIST-1 je červený trpaslík spektrálního typu M8V. Jeho hmotnost dosahuje pouhých 8 % sluneční, poloměr 11,4 % Slunce a celkový zářivý výkon jen 0,05 %, hvězda září nejvíce v infračerveném spektru. V porovnání s největší planetou naší soustavy je hmotnost červeného trpaslíka přibližně 84násobná oproti Jupiteru, což je předpokládaná spodní hranice pro možnost zažehnutí termonukleární reakce v jádře hvězdy (mezi 13 a 80 hmotnostmi Jupitera jde o hnědého trpaslíka). Teplota povrchu trpaslíka je mimořádně nízká, získaná hodnota je 2550 K, TRAPPIST-1 bývá proto zařazován mezi velmi chladné trpaslíky. Stáří hvězdy se původně odhadovalo přes 500 milionů let, v roce 2017 však bylo dalšími pozorováními určeno, že vznikla před 5,4 až 9,8 miliardami roků.[7]

TRAPPIST-1 je jednou z bližších hvězd, od našeho Slunce ji dělí 39 světelných let mezihvězdného prostoru (12 parseků). Hvězda se nalézá v souhvězdí Vodnáře, na východ od hlavního obrazce, poblíž hvězd lambda a psí Aquarii. Se zdánlivou hvězdnou velikostí 18,8[8] magnituda není pozorovatelná ani pouhým okem, ani většími amatérskými dalekohledy.

Podle dosavadních objevů a pozorování zahrnuje planetární systém TRAPPIST-1 celkem sedm exoplanet, z nichž všechny jsou kamenné a velikostí srovnatelné se Zemí nebo Venuší.[9] Planety obíhají kolem hvězdy v krátkých periodách po velmi blízkých oběžných drahách. Nejvzdálenější planeta, TRAPPIST-1h, obíhá ve vzdálenosti 0,06 AU od své hvězdy; planeta Merkur je od Slunce ve střední vzdálenosti 0,39 AU.[10] Oběžnice jsou rozloženy velmi blízko sobě, podle sdělení NASA by pozorovatel na povrchu těchto planet mohl pozorovat sousední tělesa ve velikosti srovnatelné s Měsícem na zemské obloze a byl by schopen pouhým okem rozeznat povrch či atmosférické jevy těchto těles.[3]

První planetou v pořadí od centra soustavy je TRAPPIST-1b, těleso o velikosti srovnatelné se Zemí (poloměr 1,086 Země), avšak s předpokladem nižší hustoty, a proto zároveň menší hmotností. Planeta obíhá ve vzdálenosti 0,011 AU od svého slunce a oběhne ji za 1,5 dne. První přechod byl zaznamenán 27. října 2015. Druhou oběžnicí v pořadí je TRAPPIST-1c, jejíž poloměr je opět srovnatelný se Zemí (1,056 Země), hustota a hmotnost jsou pak o něco vyšší než zemské (hmotnost 1,38 Země). C byla první planetou, jejíž přechod byl pozorován, stalo se tak 17. září 2015. Obíhá ve vzdálenosti 0,015 AU od hvězdy s oběžnou dobou 2,4 dne. TRAPPIST-1d, třetí v pořadí, je od hvězdy vzdálená 0,021 AU a při prvních měřeních byla data o této planetě nejasná, a proto Gillon a jeho kolektiv žádali další observatoře o potvrzení (mezi dubnem a květnem 2016) - pozorování komplikovala další tělesa systému. Tato exoplaneta je rozměrově menší než Země, dosahuje pouze 0,77 zemského poloměru a je i méně hmotná (40 % hmotnosti Země). Hvězdu oběhne jednou za 4 dny. Tyto tři planety jsou podle závěrů NASA a belgické skupiny astronomů z února 2017 před obyvatelnou zónou, příliš blízko hvězdě.

Naproti tomu následující tři tělesa, TRAPPIST-1e f a g, se nacházejí v obyvatelné zóně. E je planeta ve vzdálenosti 0,028 AU od centrální hvězdy, její poloměr je 0,92 poloměru Země, hustota a hmotnost byly určeny jako nižší, podobných hodnot jako u tělesa b. Oběžná doba planety e je 6,1 dne. Planeta f se nachází ve vzdálenosti 0,037 AU a je nepatrně větší než Země (1,045 R_🜨), ovšem rovněž s nižší hmotností. Hvězdu oběhne za 9,2 dne. Planety e a f byly zaznamenány již při prvním pozorování na podzim a v zimě 2016, nejprve v říjnu samostatně a posléze při trojím transitu společně s tělesem c, ani jednou však nebyly popsány. Planeta g obíhá po dráze o poloose 0,045 AU a hvězdu oběhne za 12,3 dne. Je považována za největší planetu soustavy s poloměrem 1,127 Země a hmotností 1,34 Země (ovšem s vysokou nejistotou). Planeta TRAPPIST-1g byla poprvé pozorována rovněž při prvním sledování v roce 2016, kdy byla mylně zaměněna za těleso d. U všech těchto tří planet se předpokládá možnost výskytu kapalné vody.

Poslední, sedmou planetou soustavy je TRAPPIST-1h obíhající ve vzdálenosti 0,063 AU s periodou 20 dní. Předpokládaná velikost je menší (0,755 R_🜨) než Země. Těleso se nachází až za obyvatelnou zónou a vědci počítají s možností, že jde o zmrzlý svět[3] (popsaný jako sněhová koule). [1][4]