James Webb が TRAPPIST-1 システムで居住可能性を探索

私たちが太陽系の外で発見したすべての惑星のうち、大多数は地球とはまったく似ていません。 それらはほとんどの場合、恒星のすぐ近くを周回する木星のような巨大ガス体であり、非常に高温になります。 これらは一般に、検出するのが最も簡単なタイプの系外惑星でもあります。 発見された数千の系外惑星のうち、居住可能な可能性があるものはごくわずかです。 合計50未満. 天文学者たちが 2017 年の発見に非常に興奮したのはそのためです。 TRAPPIST-1と呼ばれるシステムには地球サイズの岩石だらけの系外惑星が 7 つあり、そのうち 4 つはハビタブルゾーン内にあります。

しかし、TRAPPIST-1 は 40 光年の距離にあるため、これらの惑星を詳細に観察するのは簡単ではありません。 天文学者は惑星の大きさと軌道についてある程度の情報を持っていましたが、実際にそこに生命が誕生した可能性があるかどうかを知るためには、惑星の大気に関する情報が必要でした。 そして、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡はそれを調査する手段を提供しました。

このアーティストのコンセプトは、地球から 40 光年離れた TRAPPIST-1 系内の 7 つの岩石系系外惑星を描写しています。NASA/JPL-カリフォルニア工科大学/R. 傷ついた (IPAC)

「私たちは、岩石惑星に大気があるかどうかを知りたいのです」と、TRAPPIST-1 システムに関するウェッブ氏の研究の主著者であるセバスチャン・ジーバ氏は、次のように述べています。 声明. 「以前は、実際に研究できたのは、水素が豊富に含まれた厚い大気を持つ惑星だけでした。 ウェッブのおかげで、酸素、窒素、二酸化炭素が支配的な大気の探索をついに開始できるようになりました。」

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最近の研究では、TRAPPIST-1 c に注目しました。TRAPPIST-1 c は、その星に潮汐力で固定されている金星に似た惑星であると考えられていました。 つまり、片側、昼側は常に星に面しており、温度は華氏約 225 度になります。 「TRAPPIST-1 c は基本的に金星双子なので興味深いです。金星とほぼ同じ大きさであり、 金星が太陽から受けるのと同量の放射線が主星から発せられるのです」と共著者のローラは説明した。 クライドベルク。 「金星のような濃い二酸化炭素の大気があるのではないかと考えました。」

このアーティストのコンセプトは、この作品に基づいて熱い岩石系太陽系外惑星 TRAPPIST-1 c がどのように見えるかを示しています。 TRAPPIST-1 系の既知の 7 つの惑星のうちの 2 番目である TRAPPIST-1 c は、0.016 天文単位 (約 150 万マイル) の距離でその恒星を周回し、わずか 2.42 地球日で 1 周を完了します。 TRAPPIST-1 c は地球よりわずかに大きいですが、密度はほぼ同じであり、これは岩石の組成を持っているに違いないことを示しています。 TRAPPIST-1 c が発する 15 ミクロンの中赤外線をウェッブ氏が測定したところ、この惑星にはむき出しの岩石の表面か、非常に薄い二酸化炭素の大気が存在することが示唆されています。
このアーティストのコンセプトは、熱く岩の多い系外惑星 TRAPPIST-1 c がどのようなものかを示しています。 TRAPPIST-1 c が発する 15 ミクロンの中赤外線をウェッブ氏が測定したところ、この惑星にはむき出しの岩石の表面か、非常に薄い二酸化炭素の大気が存在することが示唆されています。NASA、ESA、CSA、ジョセフ・オルムステッド (STScI)

しかし、研究者らがウェッブを使ってTRAPPIST-1 cの大気を観察したところ、それが金星の厚い二酸化炭素に富んだ大気とは大きく異なることが判明した。 その代わり、この惑星には、たとえ大気があるとしても、非常に薄い大気があります。

この結果は、居住可能性の発見を期待していた人々にとっては少々残念なもので、この惑星はおそらく水がほとんどない状態で形成されたことを意味している。 そして、この系の他の惑星も水なしで形成された可能性があり、居住可能である可能性は低くなります。

結果は予想されたものではありませんでしたが、それでも、系外惑星の大気を見ることができるように技術がどのように発展したかを示す刺激的なデモンストレーションです。 「これを測定できるのは驚くべきことです」とクライドバーグ氏は語った。 「岩石惑星が大気を維持できるかどうかについては、何十年も疑問がありました。 ウェッブの能力は、私たちを、これまでにない方法で系外惑星系と太陽系を比較し始めることができる体制に本当に導きます。」

研究は雑誌に掲載されます 自然.

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