今年初めに、星TRAPPIST-1を中心とした7惑星系が発表されたことで、科学的な関心が急速に高まりました。これは、単一の星の周りで発見された最大の惑星群の1つであっただけでなく、7つすべてが自然界で陸生（岩が多い）であることが示されているという事実は非常に励みになりました。さらに有望なのは、これらの惑星のうち3つが星の居住可能ゾーンを周回していることが判明したことです。
それ以来、天文学者たちはこの惑星系についてできる限りのことを学ぼうと努めてきました。彼らが大気を持っているかどうかに加えて、天文学者は彼らの軌道と表面状態についてもっと学びたいと思っています。ワシントン大学主導の天文学者の国際チームの努力のおかげで、私たちは今、その最も外側の惑星-TRAPPIST-1hでどのような状態になるのかを正確に把握しています。
チームの調査によれば、「ジャーナルで最近発表された「7惑星共鳴チェーンTRAPPIST-1」」 自然天文学 –彼らは惑星の軌道周期を決定するためにケプラーミッションからのデータに依存しました。具体的には、2016年12月15日から2017年3月4日までの79日間の観測期間であるK2ミッションのキャンペーン12で取得したデータを調べました。
ワシントン大学の大学院生であるロドリゴルガーが率いるチームは、システムの6つの内部惑星の軌道のパターンをすでに認識していた。これは、スピッツァー宇宙望遠鏡によって提供された以前のデータに基づいています。これは、これらの惑星が軌道共鳴していることを示しています。つまり、それぞれの軌道周期は数学的に関連しており、互いに影響します。
このデータから、チームはすでにTRAPPIST-1hの軌道周期が19日未満であると計算していました。 K2データを調べたところ、79日間の観測期間中にTRAPPIST-1hが星を4回通過したことに気づきました。これは、18.77日間の軌道周期に達しました。言い換えれば、チームは彼らの観察が彼らの計算と一致していることを発見しました。
この発見は、ルガーと彼の同僚にとって歓迎すべき救済でした。彼がUWプレスリリースで述べたように：
「TRAPPIST-1hは、私たちのチームが予測したとおりでした。私たちが見たいものを見ているのをしばらく心配しました。物事がこの分野で期待するものとまったく同じになることはほとんどありません。通常、隅々に驚きがありますが、この場合、理論と観察は完全に一致しています。」
この共鳴の発見は、トラピスト-1が新たな記録を樹立したことを意味します。まず第一に、それは7つの太陽系外惑星をホストするたった2つの星系の1つであることからすでに有名です–もう1つは21光年離れた主系列K3V型変光星であるHR 8832星系です。第二に、これまでに単一の星系で発見された最も確認された地球型惑星があります。
しかし、この最新のデータにより、TRAPPIST-1は現在、ほとんどの惑星が軌道共鳴状態にあるという記録も保持しています。以前のプレースホルダーは、Kepler-80とKepler-223で、どちらも軌道共鳴で4つの惑星を持っています。ルガーによると、この共鳴は、トラピスト-1システムがまだ若く、惑星がまだ形成の過程にあったときに確立された可能性があります。ルガーが説明したように：
「共鳴構造は偶然ではなく、惑星がロックステップで内側に移動した可能性が高い興味深い動的な歴史を示しています。これは、システムを惑星の形成と移動の理論のための優れたテストベッドにします。したがって、私たちはかつて居住可能で、その後凍結した惑星を見ることができます。これは、熟考するのは驚くべきことであり、追跡調査に最適です。」
システムの歴史の早い段階で惑星が現在の軌道ダンスを達成した可能性は、トラピスト-1hがかつて居住可能だったことを意味する可能性もあります。 3つの惑星が星の居住可能ゾーン（TRAPPIST-1 d、e、およびf）を周回している間、TRAPPIST-1hは星を約1000万km（600万mi）の距離で周回させます。星の居住可能ゾーン。
実際、この距離では、TRAPPIST-1hは、小惑星（火星と木星の間にある小惑星帯の太陽系にある）と同じくらいのエネルギーを太陽から受け取り、平均表面温度は173 Kになります。 （-100°C; -148°F）。しかし、過去には、その星がより明るく、より熱かったとき、惑星はその表面が液体の水を支えるのに十分に暖かいであろう十分なエネルギーを受け取っていたかもしれません。
「したがって、かつては居住可能で、その後凍りついた惑星を見ることができます。これは熟考するのが驚くべきことであり、追跡調査に最適です」とルガー氏は述べています。 TRAPPIST-1は、その近接性を考慮すると、追跡調査の主要な候補でもあります。地球からわずか39.5光年に位置するこの星とその惑星系は、太陽系外惑星とM型星の居住性を研究するための特別な機会を提供します。
さらに、この研究では、2つのリアクションホイールの障害にもかかわらず、太陽系外惑星の研究に関して、ケプラーミッションが依然として非常に有用であることも実証されました。 TRAPPIST-1システムに目を離さないという事実が計器の課題を提示したという事実にもかかわらず、ケプラーは依然としてチームの計算と一致する信頼できる情報を生成することに成功しました。
TRAPPIST-1hの軌道周期を決定することに加えて、チームはK2データを使用して、他の6つの惑星の軌道をさらに特徴付け、システムにもっと多くの惑星がある可能性を除外し、星自体（その回転など）についてさらに学習します活動の期間とレベル）。この情報は、星の居住可能ゾーン内にある惑星のいずれかが実際に居住可能であるかどうかを判断する上でも重要です。
TRAPPIST-1のシステムの発見は、長い年月をかけた出来事でした。しかし、新しい発見が見られる速度は非常に印象的です。今後数年間、ジェームズウェッブ望遠鏡や通過型外惑星調査衛星（TESS）などの次世代の惑星ハンターが配備されることで、さらに深く掘り下げてさらに学習できるようになります。
また、シカゴ大学のDaniel Fabrycky助教授のご厚意により、このTRAPPIST-1の軌道共鳴の動画もお楽しみください。
