I pianeti del sistema solare orbitano tutti intorno al Sole più o meno su un piano. Rispetto all'orbita terrestre, che definisce il piano a zero gradi, l'orbita con l'angolo maggiore è quella di Mercurio la cui inclinazione è di 7 gradi (l'angolo dell'orbita del pianeta nano Plutone è di 17,2 gradi). Le caratteristiche orbitali dei pianeti evolvono mentre il disco protoplanetario di gas e polvere si dissipa, e mentre i giovani pianeti stessi migrano nel disco in risposta alle loro reciproche influenze gravitazionali e agli effetti del materiale nel disco. Gli astronomi riconoscono quindi che l'aspetto orbitale di un sistema planetario riflette la sua storia evolutiva.

Il sistema planetario TRAPPIST-1 è costituito da sette pianeti delle dimensioni della Terra che orbitano attorno a una piccola stella (una massa di sole 0,09 masse solari) a circa quaranta anni luce dal Sole. Rilevato per la prima volta dai telescopi TRAPPIST, osservazioni di follow-up con la telecamera IRAC su Spitzer e la missione K2, tra gli altri, hanno ormai determinato le masse planetarie con precisioni tra il 5–12% e affinato altre proprietà del sistema. Sorprendentemente, il sistema è di gran lunga il più piatto conosciuto:la sua inclinazione orbitale è di soli 0,072 gradi. Questa estrema planarità è potenzialmente un vincolo molto importante per la formazione e l'evoluzione del sistema. Il sistema è anche molto compatto con il più distante dei suoi sette pianeti in orbita attorno a solo 0,06 unità astronomiche dalla stella (nel nostro sistema solare, Mercurio orbita più di cinque volte più lontano). In una configurazione così fitta, le reciproche attrazioni gravitazionali dei pianeti saranno influenze particolarmente importanti su dettagli come le inclinazioni orbitali.

CfA astronomi Matthew Heising, Dimitar Sasselov, Lars Hernquist, e Ana Luisa Tió Humphrey hanno utilizzato la simulazione al computer 3D del disco gassoso e dei pianeti per studiare una serie di possibili modelli di formazione, inclusi alcuni suggeriti in studi precedenti. Sapendo che il disco protostellare gassoso influenza le proprietà di migrazione dei pianeti, gli scienziati erano anche particolarmente interessati a esplorare quale avrebbe potuto essere la massa minima del disco per il sistema TRAPPIST-1. Hanno adattato il codice informatico AREPO, che è stato utilizzato con successo in passato principalmente per simulazioni cosmologiche.

Gli astronomi concludono che, in accordo con alcune ipotesi precedenti, i sette pianeti probabilmente si sono formati in sequenza, ciascuno inizialmente a una distanza dalla stella dove la temperatura scende abbastanza da far congelare l'acqua, e poi migra verso l'interno, crescendo lentamente lungo il percorso e fermandosi quando la sua orbita è opportunamente influenzata dalla presenza degli altri pianeti. È necessaria solo una modesta massa del disco, circa 0,04 masse solari, con i modelli che affrontano anche la distribuzione del materiale all'interno del disco, e inoltre gli astronomi possono escludere masse del disco più di una quindicina di volte questo valore. Il nuovo lavoro dimostra come le simulazioni dei sistemi planetari possono essere utilizzate per dedurre dettagli notevoli su come si sono formati e si sono evoluti.