Solsystemets planeter kretsar alla mer eller mindre runt solen i ett plan. Jämfört med jordens bana, som definierar planet vid noll grader, banan med den största vinkeln är Merkurius vars lutning är 7 grader (vinkeln på dvärgplaneten Plutos omloppsbana är 17, 2 grader). Planeternas omloppsegenskaper utvecklas när den protoplanetära skivan av gas och damm försvinner, och när de unga planeterna själva migrerar i skivan som svar på deras ömsesidiga gravitationspåverkan och effekter av material i skivan. Astronomer inser därför att planetsystemets omloppsbana återspeglar dess evolutionära historia.

Planetsystemet TRAPPIST-1 består av sju jordliknande planeter som kretsar kring en liten stjärna (en massa på endast 0,09 solmassor) cirka fyrtio ljusår från solen. Först upptäckt av TRAPPIST-teleskopen, uppföljningsobservationer med IRAC-kameran på Spitzer och K2-uppdraget, bland andra, har vid det här laget bestämt planetmassorna med precisioner mellan 5–12 % och förfinat andra egenskaper hos systemet. Anmärkningsvärt, systemet är det i särklass flataste kända:dess orbitallutning är bara 0,072 grader. Denna extrema planhet är potentiellt en mycket viktig begränsning för systemets bildning och utveckling. Systemet är också mycket kompakt med den mest avlägsna av dess sju planeter som kretsar bara 0,06 astronomiska enheter från stjärnan (i vårt solsystem, Merkurius kretsar mer än fem gånger längre bort). I en sådan tätt packad konfiguration kommer planeternas ömsesidiga gravitationsattraktioner att vara särskilt viktiga influenser på detaljer som orbitallutningarna.

CfA-astronomerna Matthew Heising, Dimitar Sasselov, Lars Hernquist, och Ana Luisa Tió Humphrey använde 3D-datorsimulering av gasskivan och planeterna för att studera en rad möjliga formationsmodeller inklusive flera som föreslagits i tidigare studier. Att veta att den gasformiga protostellära skivan påverkar planeternas migrationsegenskaper, forskarna var också särskilt intresserade av att undersöka vad den minsta diskmassan kunde ha varit för TRAPPIST-1-systemet. De anpassade datorkoden AREPO, som har använts framgångsrikt tidigare främst för kosmologiska simuleringar.

Astronomerna drar slutsatsen att i överensstämmelse med några tidigare spekulationer, de sju planeterna bildades troligen sekventiellt, var och en till en början på ett avstånd från stjärnan där temperaturen sjunker tillräckligt för att vattnet ska frysa, och vandrar sedan inåt, samlas långsamt på vägen och stannar när dess omloppsbana påverkas av närvaron av de andra planeterna på lämpligt sätt. Endast en blygsam diskmassa krävs, cirka 0,04 solmassor, med modellerna som också adresserar distributionen av material inom skivan, och dessutom kan astronomerna utesluta skivmassor mer än ungefär femton gånger detta värde. Det nya verket visar hur simuleringar av planetsystem kan användas för att härleda anmärkningsvärda detaljer om hur de bildades och utvecklades.