Neue Welt TRAPPIST-1

Neue Welt
TRAPPIST-1
Max Camenzind – Akademie HD - 2017
Trappist-1 &
7 Planeten
40 Lichtjahre entfernt
Rote Zwerge
70% aller Sterne sind Rote Zwerge
Hertzsprung
Russell
Diagramm
der Sterne
Rote M-Zwerge
sind kühle
Hauptreihensterne am
untern Ende
der Hauptreihe
3800 – 2500 K
M-Zwerge auf der Hauptreihe
M-Zwerge auf der Hauptreihe
Rote Zwerge sind schwach
M-Zwerge auf der Hauptreihe
Spektralkl. Masse MS Radius RS
Leuchtkraft Eff. Temp.
M0V
0,60
0,62
0,072
3800
M1V
0,49
0,49
0,035
3600
M2V
0,44
0,44
0,023
3400
M3V
0,36
0,39
0,015
3250
M4V
0,20
0,26
0,0055
3100
M5V
0,14
0,20
0,0022
2800
M6V
0,10
0,15
0,0009
2600
M7V
0,09
0,12
0,0005
2500
M8V
0,08
0,11
0,0003
2400
M9V
0,075
0,08
0,00015
2300
M1V-Zwerg Spektrum / SDSS
Vergleich Spektrum B9 Stern  H-Linien
IR-Spektren von Roten Zwergen
TRAPPIST-1 Spektrum / IRTF SpeX
Gillon et al., Nature 2016
IRTF SpeX Spektrum GL752B
IRTF SpeX Spektrum G1V-Stern  RJ
Lebensdauer (1000 Mrd. Jahren)
M-Zwerg Lebensdauer / Spektren
Häufigkeit der Sterne 70%
Rote Zwerge sind voll konvektiv
Rote Zwerge  aktive Korona
Gillon et al. 2016
Flare Events TRAPPIST-1
TRAPPIST-Teleskop auf La Silla
TRAPPIST-Teleskop auf La Silla
The 60-cm telescope is operated from Liège, Belgium, 12 000 km away.
TRAPPIST = Transiting Planets and PlanetesImals Small Telescope
TRAPPIST-Teleskop auf La Silla
Trappist-N Coordinates:
Latitude: 31º 12' 22 (N) / 31,2061 (N)
Longitude: 7º 51' 29 (W) / 7,8664 (W)
Altitude: 2751 m
Teleskop
TRAPPIST Nord
The Oukaïmeden Observatory located at 50 km south of Marrakech (Marocco) is
operated by the Cadi Ayyad University and has been inaugurated in 2007. Located in
the High Atlas mountains, at an elevation of 2750m, the observatory benefits of good
observing conditions in a semi desertic area with about 250 clear nights per year.
Der Stern TRAPPIST-1  2560 K
Trappist-1
2MASS J23062928
-0502285
Parallaxe: 82,6 mas
Masse: 0,082 MS
Radius: 0,117 RS
Eff. Temp: 2560 K
Spektralkl.: M8V
Helligkeit: 18,8 mag
Leuchtkraft: 0,0005
Rotation: 1,40 d
Vergleich mit Jupiter-System
3-fach
Transit:
This plot shows
the varying
brightness of the
TRAPPIST-1
during an
unusual triple
transit event
observed by the
ESO’s VLT on 11
December 2015.
(ESO/M. Gillon
et al.)
 Was besagt
die Tiefe des
Troges?
?
500 Stunden Lichtkurve Trappist-1
TRAPPIST-1
Transits:
This plot of Spitzer
photometric data
shows how the
brightness of the
star TRAPPIST-1
changes during
transits of each of
its planets.
(ESO/Gillon et al.
2017)
Trappist-1
Planeten
Bahnverteilung
Wie bestimmt
man die BahnRadien?
Wie kann
man die Massen
der Planeten
bestimmen?
Vergleich mit Jupiter-Monden
Die 7 Planeten von Trappist-1/Spitzer
Masse-Radius von Planeten & Sternen
Volatile = leichtflüchtig (chem.)
Neptune
Erden
Monde
Jupiter
Quelle: Chen & Kipping, 2016
Masse-Radius von Planeten & Sternen
Wie man sieht, lassen sich vier Bereiche, bzw. vier Klassen
von Welten ausmachen:
„Terrestrische“ Welten (Fels- und Eisplaneten),
 „Neptunische“ Welten (mit dichten Atmosphären),
 „Jovianische“ Welten (mit starker Selbstverdichtung)
 „Stellare“ Welten, sprich die massenärmsten Sterne.
Eingezeichnet sind nicht nur Kepler-Exoplaneten, sondern
auch Planeten, Zwergplaneten und große Monde des
Sonnensystems sowie Braune Zwerge.
Die rote Linie (eigentlich eine Potenz-Funktion), welche
die Masse und den Radius der Welten in Beziehung
zueinander setzt, hat in jedem Bereich eine deutlich
andere Steigung.
Aus der Darstellung ergeben sich einige interessante
Beobachtungen: so gibt es etwa keinen Unterschied zwischen
Zwergplaneten, grossen Monden und Planeten – in dieser
Hinsicht verhalten sie sich alle wie Mitglieder einer einzigen
Klasse. Es gibt auch keinen Unterschied zwischen Braunen
Zwergen (konventionell definiert als Objekte mit mehr als 13
Jupitermassen) und „Jovianischen“ Planeten. Interessant ist
auch, dass in der Klasse der „Neptunier“ die grössten
Abweichungen auftreten. Dies wohl deshalb, weil es hier auch
einige sehr massive Felsplaneten (z.B. sehr nahe an ihrem Stern,
mit „weggepusteten“ Atmosphären) geben dürfte, sowie einige
Planeten, die wegen ihrer Nähe zu ihrem Stern stark
aufgeblähte, heisse Gashüllen haben. Und schliesslich ist auch
noch interessant, wie nahe die Erde sich am oberen „Limit“ für
Felsplaneten befindet. Ab ca. 2 Erdmassen werden die Gashüllen
sehr schnell sehr viel grösser, und Leben (wie wir es von der
Erde kennen, auf einer festen Oberfläche) wird unmöglich.
Massen-Radius
Beziehung:
This plot of planet
mass versus radius
shows the the
inner six
exoplanets of the
TRAPPIST-1 system
in addition to
other selected
planets with the
error in mass and
radius indicated.
Theoretical curves
for planets of
various
compositions are
shown with an
Earth-like
composition in
black.
(M. Gillon et al.)
R ~ M0,28
Die inneren 3 Planeten
b, c, d dürften kein
Wasser aufweisen!
 verdampft (Venus)!
TRAPPIST-1  3 Planeten e, f, g
in der habitablen Zone
Habitable Zone Sterntypen