Bước tới nội dung

TRAPPIST-1b

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
TRAPPIST-1b
So sánh giữa Trái Đất (trái) và TRAPPIST-1b (phải)
Khám phá
Khám phá bởiMichaël Gillon và các cộng sự
Nơi khám pháTRAPPIST
Ngày phát hiện2 tháng 5 năm 2016
Kĩ thuật quan sát
Quá cảnh thiên văn
Đặc trưng quỹ đạo
0,01154 ± 0,00010 AU (1,726 ± 0,015 triệu km)
Độ lệch tâm0,00622 ± 0,00304
1,510826 ± 0,000006 ngày (36,25982 ± 0,00014 giờ)
Độ nghiêng quỹ đạo89,728° ± 0,165°
SaoTRAPPIST-1
Đặc trưng vật lý
Bán kính trung bình
1,116+0,014
−0,012 R🜨
Khối lượng1,374 ± 0,069 M🜨
Mật độ trung bình
5,425+0,265
−0,272 g/cm3
1,102 ± 0,052 g
10,80 ± 0,51 m/s2
Suất phản chiếu0,02 ± 0,11
0,19 ± 0,08
Nhiệt độ397,6 ± 3,8 K (124,5 °C; 256,0 °F) ở trạng thái cân bằng

424 ± 28 K (151 °C; 304 °F), nhiệt độ bề mặt đo ở bước sóng 12.8 μm)

478 ± 27 K (205 °C; 401 °F), nhiệt độ bề mặt đo ở bước sóng 15 μm)
Khí quyển
Thành phần khí quyểnKhông có CO2 hoặc với lượng cực kỳ ít

TRAPPIST-1b là một ngoại hành tinh đất đá có kích thước giống Trái Đất quay quanh ngôi sao siêu mát TRAPPIST-1, nằm cách Trái Đất 40,7 năm ánh sáng (12,5 pc) trong chòm sao Bảo Bình. Hành tinh này được phát hiện bằng phương pháp quá cảnh thiên văn (đo độ sáng ngôi sao mờ đi do hành tinh trong hệ đi qua và che khuất). Được giới thiệu lần đầu vào ngày 2 tháng 5 năm 2016[1] và từ đó đã có nhiều lần nghiên cứu, điều chỉnh các thông số vật lý.

Hành tinh này nặng hơn 37% khối lượng Trái Đất và lớn hơn 39% về thể tích nên mật độ khá tương đồng với Trái Đất. Nó là hành tinh nằm trong cùng trong số 7 hành tinh quay quanh ngôi sao TRAPPIST-1, tất cả chúng đều là hành tinh đất đá và rất gần ngôi sao để nằm trong vùng sống được. Các quan sát từ kính viễn vọng không gian James Webb trong các năm 2023 và 2024 chỉ ra rằng nó có thể không có khí quyển[2][3] hoặc khí quyển giàu CO2 (điều này không rõ ràng)[4] và suất phản chiếu của nó thấp đến nỗi hành tinh này tối đen trong không gian.[5]

Đặc điểm vật lý

[sửa | sửa mã nguồn]

Khối lượng, bán kính và nhiệt độ

[sửa | sửa mã nguồn]

TRAPPIST-1b có khối lượng, bán kính và trọng lực rất giống với Trái Đất với bán kính 1,116 R🜨, khối lượng 1,374 M🜨 và trọng lực bằng 110% lực hấp dẫn bề mặt Trái Đất.[6] Ban đầu ước tính mật độ hành tinh đã gợi ý rằng nó không hoàn toàn là đất đá; mật độ chỉ 3,98 g/cm3, khoảng ≤5% khối lượng là các chất dễ bay hơi trông giống như cấu trúc của một bầu khí quyển dày giống sao Kim bởi vì nó nhận được lượng năng lượng bằng 4 lần tổng năng lượng Trái Đất nhận được.[7] Tuy nhiên, mật độ chính xác ước tính rằng hành tinh có mật độ thấp hơn một chút so với Trái Đất.[6]

Giả sử có tồn tại một bầu khí quyển, nhiệt độ bề mặt hành tinh ước tính ban đầu khoảng 750 K (477°C; 890°F) cho đến 1.500 K (1.230°C; 2.240°F) và có khả năng lên đến 2.000 K (1.730°C; 3.140°F). Điều này cho thấy nó nóng hơn bề mặt của sao Kim và đủ nóng để bề mặt trở thành dung nham nóng chảy.[7] Một quan sát về nhật thực thứ cấp của TRAPPIST-1b bởi Kính viễn vọng không gian James Webb vào năm 2023 chỉ ra rằng nó có bầu khí quyển không đáng kể, với nhiệt độ bề mặt đo được khoảng 503 K (230°C; 446°F)[2][3] và có suất phản chiếu thấp.[5] Hành tinh này có thể có hoạt động địa chất mạnh mẽ bởi vì sự ép thuỷ triều giống như mặt trăng Io của sao Mộc, điều này dẫn đến chu kỳ quỹ đạo và độ lệch tâm tương tự nhau.

Quỹ đạo

[sửa | sửa mã nguồn]

TRAPPIST-1b quay rất gần ngôi sao chủ của nó. Một vòng quanh quỹ đạo chỉ kéo dài 36 giờ (1,51 ngày)[8] và nó cách sao chủ khoảng 0,0115 AU (1,72 triệu km; 1,07 triệu dặm), chỉ 1,2% khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời.[7] Khoảng cách rất gần đến ngôi sao chủ đồng nghĩa với việc TRAPPIST-1b có thể bị khoá thuỷ triều. Nó cũng có một quỹ đạo rất tròn với độ lệch tâm chỉ 0,00622, tròn hơn đáng kể so với quỹ đạo của Trái Đất (độ lệch tâm 0,0167086) và cộng hưởng quỹ đạo với TRAPPIST-1c theo tỷ lệ 8:5.

Sao chủ

[sửa | sửa mã nguồn]

TRAPPIST-1b quay quanh ngôi sao lùn siêu mát TRAPPIST-1. Nó có khối lượng 0,09 M☉ và bán kính 0,12 R☉, nhiệt độ bề mặt 2.566 K (2.293°C; 4.159°F) và đã 7,6 tỷ năm tuổi. Để so sánh thì Mặt Trời có nhiệt độ bề mặt 5.778 K (5.505°C; 9.941°F) và chỉ 4,5 tỷ năm tuổi. TRAPPIST-1 cũng rất mờ, với độ sáng chỉ 0,0005 L☉. Nó quá mờ để nhìn thấy bằng mắt thường vì có cấp sao biểu kiến 18,80.

Khí quyển

[sửa | sửa mã nguồn]
Ảnh mô phỏng TRAPPIST-1b (Tháng 3 năm 2023)

Quang phổ truyền dẫn kết hợp giữa TRAPPIST-1b và TRAPPIST-1c loại trừ khả năng có bầu khí quyển không mây, chủ yếu là hydrogen của 2 hành tinh vậy nên chúng không thể chứa các tầng khí quyển mở rộng. Đồng thời, không phát hiện thấy sự thoát khí helium nào ở TRAPPIST-1b.[9] Trước khi có các quan sát của Kính viễn vọng không gian James Webb, các trường hợp khác, từ khí quyển có hơi nước nhưng không tạo mây cho đến khí quyển giống sao Kim vẫn duy trì tính nhất quán với quang phổ không đặc biệt.[10]

Vào năm 2018, khí quyển hành tinh được kiểm chứng rõ ràng hơn bởi Kính viễn vọng không gian Spitzer, cho thấy một hành tinh lớn và nóng mặc dù sự hiện diện khí quyển của TRAPPIST-1b chưa được xác nhận rộng rãi. Quang phổ truyền dẫn từ hành tinh và mật độ vật chất đã hiệu chỉnh cho thấy bầu khí quyển có 2 khả năng: một là giàu CO2, hai là giàu hơi nước. Trong trường hợp giàu CO2, khí quyển dày khoảng 52 km (32 dặm), nhiệt độ trung bình vượt 1.400 K (1.130°C; 2.060°F); còn khi là bầu khí quyển hơi nước thì dày khoảng hơn 100 km (62 dặm), nhiệt độ trung bình vượt 1.800 K (1.530°C; 2.780°F). Để so sánh thì khí quyển sao Kim dày 15,9 km (9,9 dặm) và nhiệt độ trung bình hơn 1.400 K (1.130°C; 2.060°F), những biến thể khác nhau từ dữ liệu quang phổ truyền dẫn và dễ bị sai vì phân ly quang học ở chỗ CO2 không có. Ngoài ra, còn có các nguyên nhân khác ảnh hưởng đến như sương mù và mây dày khiến cho lớp khí quyển dày hơn. Bầu khí quyển lớn của TRAPPIST-1b cần được nghiên cứu kỹ hơn để xác định chính xác xem có chứa gì.[7][8]

Một quan sát về nhật thực thứ cấp của Kính viễn vọng không gian James Webb tháng 3 năm 2023 cho thấy bầu khí quyển hành tinh không đáng kể.[2][3] Khí quyển chỉ chứa carbon dioxide với áp suất bề mặt nhỉnh hơn 0,1 bar nên có thể loại trừ quy tắc dự đoán 3 sigma và áp suất lớn hơn 0,01 bar ở 1 sigma.[5] Ngoài ra, các nghiên cứu xa hơn về hành tinh bởi quang phổ truyền dẫn khi nhật thực sơ cấp, báo cáo vào tháng 9 năm 2023 xác nhận không có bầu khí quyển giàu hydrogen. Trên thực tế, bởi vì ô nhiễm ánh sáng từ sao mà không thể biết được có kiểu khí quyển nào khác hay không dựa trên những dữ liệu quang phổ truyền dẫn còn sơ khai hiện nay. Điều này không ảnh hưởng đến kết quả trước đó dựa vào quang phổ phát xạ.[11][12]

Địa chất

[sửa | sửa mã nguồn]

TRAPPIST-1b có suất phản chiếu thấp, chỉ 0,19 ± 0,08.[4] Sự phát xạ nhiệt ở bước sóng 12.8 μm và 15 μm cho thấy thành phần hoá học ở bề mặt có thể là đá siêu mafic (chứa 60% olivine và 40% enstatite). Sự khác biệt về độ che khuất nhật thực giữa 2 bước sóng chỉ ra rằng địa chất bề mặt hành tinh khá trẻ (≤1000 năm) và không bị ảnh hưởng đáng kể bởi thời tiết không gian. Ngoài ra, sự hiện diện của đá siêu mafic trẻ trên TRAPPIST-1b có thể chỉ ra quá trình tái cấu trúc vỏ địa chất gần đây, từ việc tái tạo bề mặt núi lửa đến việc kiến tạo mảng. Bên cạnh đó, sự kết hợp giữa hiệu ứng gia nhiệt thuỷ triều của 6 hành tinh còn lại và hiện tượng cảm ứng nhiệt do từ trường lớn của sao chủ tạo ra dẫn đến sự gia tăng đáng kể các hoạt động núi lửa để có bề mặt nhẵn và trẻ giống như mặt trăng Io.[4]

Hình ảnh

[sửa | sửa mã nguồn]

Xem thêm

[sửa | sửa mã nguồn]

Tham khảo

[sửa | sửa mã nguồn]
  1. ↑ Gillon, Michaël; Jehin, Emmanuël; Lederer, Susan M.; Delrez, Laetitia; de Wit, Julien; Burdanov, Artem; Van Grootel, Valérie; Burgasser, Adam J.; Triaud, Amaury H. M. J. (ngày 12 tháng 5 năm 2016). "Temperate Earth-sized planets transiting a nearby ultracool dwarf star". Nature. Quyển 533 số 7602. tr. 221–224. doi:10.1038/nature17448. ISSN 1476-4687. PMC 5321506. PMID 27135924.
  2. 1 2 3 P., Greene, Thomas; J., Bell, Taylor; Elsa, Ducrot,; Achrène, Dyrek,; Pierre-Olivier, Lagage,; J., Fortney, Jonathan (tháng 6 năm 2023). "Thermal emission from the Earth-sized exoplanet TRAPPIST-1 b using JWST". Nature (bằng tiếng Anh). Quyển 618 số 7963. doi:10.1038/s41586-023-05951-7. ISSN 0028-0836.{{Chú thích tạp chí}}: Quản lý CS1: dấu chấm câu dư (liên kết) Quản lý CS1: nhiều tên: danh sách tác giả (liên kết)
  3. 1 2 3 "NASA's Webb Measures the Temperature of a Rocky Exoplanet - NASA Science" (bằng tiếng Anh). ngày 27 tháng 3 năm 2023. Truy cập ngày 4 tháng 9 năm 2026.
  4. 1 2 3 Ducrot, Elsa; Lagage, Pierre-Olivier; Min, Michiel; Gillon, Michaël; Bell, Taylor J.; Tremblin, Pascal; Greene, Thomas; Dyrek, Achrène; Bouwman, Jeroen (tháng 3 năm 2025). "Combined analysis of the 12.8 and 15 μm JWST/MIRI eclipse observations of TRAPPIST-1 b". Nature Astronomy (bằng tiếng Anh). Quyển 9 số 3. Nature Publishing Group. tr. 358–369. doi:10.1038/s41550-024-02428-z. ISSN 2397-3366.
  5. 1 2 3 Ih, Jegug; Kempton, Eliza M.-R.; Whittaker, Emily A.; Lessard, Madeline (ngày 1 tháng 7 năm 2023). (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_7) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/110.0.0.0 Safari/537.36 Citoid/WMF (mailto:noc@wikimedia.org)&ssu=&ssv=&ssw=&ssx=eyJ1em14IjoiN2ZjMDAwNDQ4NTcyNzgtYWJlMS00MmY0LWFjYzEtOTViNGQyNzJiYzViMS0xNzg4NTM3ODEyMDIyMC0wMDM5Yzc5NTRjYzA0NWFmMDQ2MTAiLCJyZCI6ImlvcC5vcmciLCJfX3V6bWYiOiI3ZjkwMDBhMjI4OTE3ZC1iZWU0LTRlNjItOGUxZS1kNWM2MDM5N2ZhZDIxLTE3ODg1Mzc4MTIwMjIwLTAwNDA2MTEzZDcyMTA1NzVmODExMCJ9 "Constraining the Thickness of TRAPPIST-1 b's Atmosphere from Its JWST Secondary Eclipse Observation at 15 μm". The Astrophysical Journal Letters. Quyển 952 số 1. tr. L4. doi:10.3847/2041-8213/ace03b. ISSN 2041-8205. {{Chú thích tạp chí}}: Kiểm tra giá trị |url= (trợ giúp)Quản lý CS1: DOI truy cập mở nhưng không được đánh ký hiệu (liên kết)
  6. 1 2 Agol, Eric; Dorn, Caroline; Grimm, Simon L.; Turbet, Martin; Ducrot, Elsa; Delrez, Laetitia; Gillon, Michaël; Demory, Brice-Olivier; Burdanov, Artem (ngày 22 tháng 1 năm 2021). (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_7) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/110.0.0.0 Safari/537.36 Citoid/WMF (mailto:noc@wikimedia.org)&ssu=&ssv=&ssw=&ssx=eyJyZCI6ImlvcC5vcmciLCJ1em14IjoiN2ZjMDAwNWE2ZGVhMWEtY2MzZC00Yzg5LTllZWItNDViYTZhOWRjMThlMS0xNzg4NTM4MzI4Njc3MC0wMDMwZmY4NDA2ZGZkODU2MDQyMTAiLCJfX3V6bWYiOiI3ZjkwMDBlODMyYTc0OS0zZDA0LTQyN2ItOWRkYy0yNzYwMTBlOGIyOTYxLTE3ODg1MzgzMjg2NzcwLTAwNDNiYjA5NjBjYjUyZjUxMWQxMCJ9 "Refining the Transit-timing and Photometric Analysis of TRAPPIST-1: Masses, Radii, Densities, Dynamics, and Ephemerides". The Planetary Science Journal. Quyển 2 số 1. tr. 1. doi:10.3847/psj/abd022. ISSN 2632-3338. {{Chú thích tạp chí}}: Kiểm tra giá trị |url= (trợ giúp)Quản lý CS1: DOI truy cập mở nhưng không được đánh ký hiệu (liên kết)
  7. 1 2 3 4 Grimm, Simon L.; Demory, Brice-Olivier; Gillon, Michaël; Dorn, Caroline; Agol, Eric; Burdanov, Artem; Delrez, Laetitia; Sestovic, Marko; Triaud, Amaury H. M. J. (tháng 5 năm 2018). "The nature of the TRAPPIST-1 exoplanets". Astronomy & Astrophysics. Quyển 613. tr. A68. doi:10.1051/0004-6361/201732233. ISSN 0004-6361.
  8. 1 2 Delrez, L; Gillon, M; Triaud, A H M J; Demory, B-O; de Wit, J; Ingalls, J G; Agol, E; Bolmont, E; Burdanov, A (ngày 11 tháng 4 năm 2018). "Early 2017 observations of TRAPPIST-1 with Spitzer". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (bằng tiếng Anh). Quyển 475 số 3. tr. 3577–3597. doi:10.1093/mnras/sty051. ISSN 0035-8711.{{Chú thích tạp chí}}: Quản lý CS1: DOI truy cập mở nhưng không được đánh ký hiệu (liên kết)
  9. ↑ Krishnamurthy, Vigneshwaran; Hirano, Teruyuki; Stefánsson, Gumundur; Ninan, Joe P.; Mahadevan, Suvrath; Gaidos, Eric; Kopparapu, Ravi; Sato, Bunei; Hori, Yasunori (ngày 2 tháng 8 năm 2021). "Nondetection of Helium in the Upper Atmospheres of TRAPPIST-1b, e, and f*". The Astronomical Journal (bằng tiếng Anh). Quyển 162 số 3. tr. 82. doi:10.3847/1538-3881/ac0d57. ISSN 0004-6256.{{Chú thích tạp chí}}: Quản lý CS1: DOI truy cập mở nhưng không được đánh ký hiệu (liên kết)
  10. ↑ de Wit, Julien; Wakeford, Hannah R.; Gillon, Michaël; Lewis, Nikole K.; Valenti, Jeff A.; Demory, Brice-Olivier; Burgasser, Adam J.; Burdanov, Artem; Delrez, Laetitia (ngày 20 tháng 7 năm 2016). "A combined transmission spectrum of the Earth-sized exoplanets TRAPPIST-1 b and c". Nature (bằng tiếng Anh). Quyển 537 số 7618. tr. 69–72. doi:10.1038/nature18641. ISSN 0028-0836.
  11. ↑ "James Webb Space Telescope's first spectrum of a TRAPPIST-1 planet" (bằng tiếng Anh). Lưu trữ bản gốc ngày 28 tháng 3 năm 2026. Truy cập ngày 16 tháng 9 năm 2026.
  12. ↑ Lim, Olivia; Benneke, Björn; Doyon, René; MacDonald, Ryan J.; Piaulet, Caroline; Artigau, Étienne; Coulombe, Louis-Philippe; Radica, Michael; L’Heureux, Alexandrine (ngày 1 tháng 9 năm 2023). (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_7) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/110.0.0.0 Safari/537.36 Citoid/WMF (mailto:noc@wikimedia.org)&ssu=&ssv=&ssw=&ssx=eyJyZCI6ImlvcC5vcmciLCJfX3V6bWYiOiI3ZjkwMDA5OTJmZjJmMi00YWMwLTQzZTAtOGNmZC1mYjQwZDhhMjZhNDIxLTE3ODk1NzUwNjAzMDkwLTAwNDdmZDFmODA4NzM5YTUyZjcxMCIsInV6bXgiOiI3ZmMwMDAxM2E5MjUwNy0xOTMyLTQ4OTQtOWZkMi05M2E0MGYyOTE3YTkxLTE3ODk1NzUwNjAzMDkwLTAwNWE4ZDljODVjZmE4Y2I5ZTYxMCJ9 "Atmospheric Reconnaissance of TRAPPIST-1 b with JWST/NIRISS: Evidence for Strong Stellar Contamination in the Transmission Spectra". The Astrophysical Journal Letters. Quyển 955 số 1. tr. L22. doi:10.3847/2041-8213/acf7c4. ISSN 2041-8205. {{Chú thích tạp chí}}: Kiểm tra giá trị |url= (trợ giúp)Quản lý CS1: DOI truy cập mở nhưng không được đánh ký hiệu (liên kết)
  13. ↑ information@eso.org. "Artist's view of planets transiting red dwarf star in TRAPPIST-1 system". www.esahubble.org (bằng tiếng Anh). Truy cập ngày 16 tháng 9 năm 2026.
Lấy từ “https://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=TRAPPIST-1b&oldid=75696597”