TRAPPIST-1 h的公转周期是如何确定的？
2016年，研究人员在斯皮策空间望远镜的数据中发现TRAPPIST-1 h曾从恒星前方经过一次。只看到一次凌星，无法知道公转周期。研究人员先利用内侧行星公转周期之间的关系，算出六个可能的周期。过去的地面观测排除了其中五个，随后K2连续观测79天，发现四次间隔约18.77天的凌星，从而确认了周期。
- 约18.77天 由重复凌星确认的公转周期
- 79天 K2连续观测TRAPPIST-1的时长
- 4次 K2数据中找到的h额外凌星
- 约173 K 相当于约零下100摄氏度的计算温度
只看到一次凌星能知道什么？
行星从恒星前方经过时，可以根据星光减少的幅度计算行星半径，也能根据变暗持续的时间算出凌星时长。但是，如果没有看到下一次凌星，就无法确定它绕行一周需要多少天，因为在没有观测的时段里，行星可能已经转了一周、两周或三周。
最初的发现研究利用斯皮策捕捉到的凌星时间和持续时长，将周期估计为约20天。但可能范围很宽，约为14至35天。这不是根据重复凌星测得的数值，而是在假定恒星和轨道大小后算出的范围。
如何缩小可能公转周期的范围？
TRAPPIST-1内侧的六颗行星以稳定的相互关系运行。比较相邻行星在同一段时间内各自转过的圈数，可以发现它们接近较小整数的比值，这种关系称为共振。研究人员假定f、g和h也有类似关系，并据此计算h可能的公转周期。
计算得到六个候选值，从13.941天到39.026天不等。研究人员重新检查了斯皮策观测之前由地面望远镜积累的约1,000小时数据。如果其中五个候选值正确，星光应该在特定时刻减弱，但实际并没有。18.766天这一候选值所预测的凌星时刻没有观测数据覆盖，因此只有它没有被排除。此时，18.766天只是最有可能的预测，还不是经过重复观测确认的数值。
行星之间的共振关系把可能周期缩小到六个。只有K2观测到以相同间隔重复的凌星后，实际周期才得到确认。
K2观测确认了哪个周期？
K2从2016年12月到2017年3月连续观测TRAPPIST-1，共79天。期间望远镜曾进入安全模式，造成五天的数据空缺；研究人员还要修正姿态控制装置故障引起的抖动。检查校正后的亮度数据时，他们发现，在按18.766天间隔预测的四个时刻，都出现了深度和形状与斯皮策所见相似的凌星。
研究人员也检查了结果是否只是被勉强套入预测时刻。他们先从数据中去除已知的b至g凌星，再不预先设定h的周期进行搜索，约18.77天的信号仍然最强。另一种分析方法也找到了相同的四次凌星。统计比较显示，包含h的七行星模型远比不含h的模型更能解释数据。斯皮策的首次凌星与K2的四次凌星连在一起，最终确认公转周期为18.767天。
- 斯皮策的单次凌星 可以知道h的大小和凌星时刻，但不知道公转周期。
- 共振关系计算 根据f和g的公转周期，得到六个可能适合h的候选值。
- 复查地面数据 利用没有发生凌星的时刻排除了五个候选值。
- K2重复观测 找到四次间隔约18.77天的凌星，确认了周期。
TRAPPIST-1 h的计算温度意味着什么？
NASA目录显示，h的半径约为地球的0.755倍，质量约为地球的0.326倍。它是七颗行星中最小、最轻的一颗，距中心恒星约927万公里。2017年研究给出的平衡温度为173 K，约合零下100摄氏度。这个温度假定行星接收的星光与它向外释放的热量保持平衡，并不是用温度计在表面测得的数值。
同一项研究计算出h每平方米接收约200瓦的能量。在研究采用的氮气、二氧化碳和水蒸气大气模型中，这些能量不足以维持表面的液态水。二氧化碳也可能在寒冷地区冻结，使大气中的含量减少。不过，实际反射率、气压、云和表面温度都没有测量。因此，这一结果只适用于设定了特定条件的计算，并没有确认h的真实气候。
Webb寻找大气时，如何排除恒星变化的影响？
根据NASA在2026年1月发布的总结，Webb已经观测h，但分析结果尚未公布。中心恒星表面的暗斑和爆发会让恒星在不同波长下呈现不同的亮度变化。这些变化可能看起来像行星大气的痕迹，因此必须在约每18.77天发生的多次凌星中，确认同一种分子痕迹能否重复出现。
在确定h公转周期的过程中，计算和观测承担了不同作用。共振关系预测观测时刻，过去的数据排除不符合的候选值，随后K2的重复凌星确认周期。但是，h的大气和表面环境还没有通过重复观测得到确认。
页面中的冰和云只是帮助理解的插图，不是观测照片。18.77天的周期已经由重复凌星确认，但173 K只是采用简单条件算出的数值。大气、冰、液态水和实际表面温度都尚未确认。