Удаленная от Земли на 39,6 световых лет, система звезды TRAPPIST-1 является рекордсменом по количеству потенциально обитаемых планет. Центральная звезда системы является красным карликом. Это одна из самых легких - массой всего в 84 юпитерианских, и холодных (температура поверхности 2238 ° С, по сравнению с 5505 ° С у Солнца) звезд, известных астрономам. Но не смотря на свои скромные размеры, маленькая звезда обладает внушительной свитой из семи планет.
Изучавшие планетную систему ученые определи массу и радиус каждой планеты, а также смоделировали предполагаемый климат миров системы с учётом возможного состава и плотности их атмосфер.
Рассмотрим теперь каждую из планет более подробно.
TRAPPIST-1b имеет радиус 1,12 земного; массу 1,02 массы Земли и около 81% земной гравитации. Однако плотность планеты указывает на то, что она не совсем каменистая. С плотностью 3,98 г/см3 около 5% массы планеты должно быть в газообразной форме, вероятно, в виде толстой, подобной венерианской атмосферы, поскольку уровень получаемой планетой тепловой энергии почти в 4 раза выше, чем у Земли. В зависимости от состава этой атмосферы, температура поверхности планеты оценивается в пределах от 477 до 1730 ° С. Это намного горячее, чем поверхность Венеры, и в таких условиях на поверхности могут плавиться некоторые металлы.
С радиусом почти как у Земли и массой в 1,156 раза превышающую земной показатель, TRAPPIST-1с самая массивная планета в системе. Но несмотря на свои подобные Земле массу и радиус, TRAPPIST-1c имеет меньшую плотность (4,89 г/см3) и гравитацию (0,966 g), чем Земля. Такая плотность согласуется с каменистым составом планеты и густой, похожей на венерианскую атмосферой, подобной TRAPPIST-1b. Атмосфера у TRAPPIST-1c должна быть тоньше, чем у его внутреннего брата, но все еще достаточно плотной, чтобы поднять температуру поверхности планеты намного выше расчетной температуры в 61,7 ° С.
TRAPPIST-1d имеет радиус 0,78 и массу 0,3 земных, что делает ее самой легкой планетой в системе. Ее плотность составляет 3,39 г/см3, а гравитация чуть меньше половины земной. Масса, плотность и поверхностная гравитация этой планеты являются самыми низкими во всей системе TRAPPIST-1. Кроме того, плотность TRAPPIST-1d указывает на то, что 5% массы планеты может состоять из слоев атмосферы, океана или льда. Если альбедо планеты равно земному (0,3), то равновесная температура поверхности составит около -15 ° C, что очень похоже на равновесную температуру Земли, равную -18 ° C.
С массой 0,91 и радиусом 0,77 земных, плотность и гравитация TRAPPIST-1e очень близки к земной. TRAPPIST-1e подтверждена как каменистая планета с твердой скалистой поверхностью. Она достаточно холодная, чтобы жидкая вода могла скапливаться на поверхности, но не слишком холодная, чтобы она могла замерзнуть, как на более дальних планетах. Тепловой энергии от своей звезды планета получает примерно на треть меньше, чем у Земли, но значительно больше, чем Марс от Солнца. Ее равновесная температура колеблется от -48 ° C до -27,1 ° C; в зависимости от того, сколько света планета отражает в космос. Подтверждено, что TRAPPIST-1e обладает компактной, не содержащей водорода атмосферой, как у скалистых планет нашей Солнечной системы, что еще больше повышает вероятность ее обитаемости. Для поисков жизни это самый подходящий кандидат.
TRAPPIST-1f имеет радиус, примерно такой же, как у Земли, но только две трети массы Земли. Таким образом, маловероятно, чтобы это была полностью каменистая планета, и крайне маловероятно, чтобы она была похожа на Землю, которая является каменистой с большим железным ядром, но без густой водородно-гелиевой атмосферы. Моделирование убедительно показывает, что TRAPPIST-1f на 20% состоит из воды. С такой массивной водной оболочкой давление и температура будут достаточно высокими, чтобы вода оставалась в газообразном состоянии, и любая жидкая вода будет существовать только в виде облаков вблизи верхней части атмосферы планеты. Следовательно, TRAPPIST-1f, вероятно, будет не более обитаема, чем любой другой газовый или ледяной гигант с водяными облаками в его атмосфере.
TRAPPIST-1g имеет примерно 115% массы и радиуса Земли, хотя его плотность составляет всего 4,186 г/см3. Планета получает только 25% тепловой энергии, которой получает Земля, поэтому она, вероятно, покрыта толстой ледяной оболочкой, хотя теоретически это может быть глобальный водный океан или исключительно густая атмосфера.
TRAPPIST-1h имеет радиус 0,77 и массу 0,33 Земли, что дает ей гравитацию на поверхности около 56% Земли. Планета имеет плотность 3,97 г / см3, очень похожую на марсианскую. Учитывая эту плотность, около 5% массы TRAPPIST-1h должна составлять вода, вероятно, в форме толстой ледяной оболочки, поскольку она получает только около 13% тепловой энергии, которую получает Земля. Планета имеет равновесную температуру -104 ° C, аналогичную температуре южного полюса Земли.