トラピスト 1 の星系には、天文学者によって宇宙の他の場所でこれまでに発見された地球に似た惑星の最大のグループがあります。これは、これらの 7 つの岩石の世界を調査することで、天の川やより広い宇宙に、私たちの惑星と似た組成を持つ系外惑星がどの程度共通して存在するかについての良いアイデアを与えてくれることを意味します。
新しい研究により、地球から 40 光年離れたトラピスト 1 星を周回するこれらの惑星はすべて、非常によく似た組成と密度を持っていることが明らかになりました。それでも、すべてが地球よりも密度が低くなっています。
結果は、これらの惑星が地球上に見られるよりもはるかに多くの水を含むことを示している可能性があります。あるいは、これらの惑星がほぼ完全に錆で構成されている可能性さえあります.
太陽系外惑星間のこの類似性により、トラピスト 1 システムは根本的な組成と密度を持つ惑星で構成される私たち自身の太陽系とは大きく異なります。 Trappist-1 の世界は密度が高く、太陽系の岩石惑星である地球、火星、金星、水星のようなものです。この系には、木星、土星、天王星、海王星など、ガスが支配するより大きな惑星が欠けているようです。
Planetary science Journal に掲載された論文に記載されている調査結果 2016 年に最初に発見されたこのシステムが、宇宙を満たす可能性のあるさまざまな惑星系への洞察をどのように提供するかを示しています。
「新しい観測により、2018 年の計算で利用できたよりもはるかに長い期間のトランジット データを使用できるようになりました」と、ベルン大学の Simon Grimm 氏は説明しています。これまでに7つの惑星の質量の最も正確な計算を提供した2018年のチーム。 「新しいデータを使用して、7 つの惑星すべての質量と密度の決定を改善することができました。
目次
- 密度が似ている 7 つの系外惑星 1 つ
- トラピスト 1 惑星のために眠る 2 つのラスト ネバーズ
- 3 Trappist-1 から学ぶことはまだたくさんあります
- 4 つのオリジナル研究
同様の密度を持つ 7 つの系外惑星
ベルン大学、ジュネーブ大学、チューリッヒ大学の天文学者が観測したトラピスト 1 系外惑星で観測された密度の類似性は、それらが同じ物質で同じ比率で構成されている可能性が高いことを示しています。
これらは、ほとんどの地球型惑星、鉄、酸素、マグネシウム、およびシリコンを形成すると考えられているのと同じ物質です。しかし、地球とトラピスト 1 系外惑星の間には大きな違いがあります。
トラピスト 1 系の惑星は、地球よりも約 8% 密度が低いようです。これは、それらを構成する物質が、私たちの故郷の惑星全体とは異なる比率で存在することを示唆しています.
この密度の違いは、いくつかの異なる要因の結果である可能性があります。
チームが調査している可能性の 1 つは、トラピスト 1 系外惑星の表面が水で覆われ、全体的な密度が低下している可能性があるということです。 .惑星の内部モデルと惑星の大気モデルを組み合わせることで、チームは 7 つの TRAPPIST-1 惑星の含水量を、ジュネーブ大学の天体物理学者で研究の共著者である Martin Turbet が次のように説明するもので評価することができました。このカテゴリーの惑星では文字通り前代未聞の精度です。」
トラピスト 1 系の最も外側にある 4 つの惑星について、水が密度の違いの原因であるとすれば、チームは水が全体の質量の 5% を占めると見積もっています。これは、水で構成される地球の総質量の 0.1% よりもかなり多い量です。
Rust Nevers Sleeps for the Trappist-1 Planets
トラピスト 1 系外惑星の密度が地球よりも低い理由を説明できるもう 1 つの可能性は、地球に見られる 32% ではなく、21% の鉄で構成されている可能性があるという事実です。
また、7 つの太陽系外惑星内の鉄が酸素と結合して酸化鉄を形成している可能性もあります。これは一般にさびとして知られています。この追加の酸素により、惑星の密度が低下します。
酸化鉄は火星にさびたような赤い色を与えますが、それらはほとんどその表面に限定されています。そのコアは、太陽系の他の地球型惑星と同様に、酸化されていない鉄で構成されています。酸化鉄が7つの系外惑星の低密度の原因である場合、これらの世界は全体的に錆びており、酸化されていない固体の鉄のコアが欠けていることを意味します.
ワシントン大学の天体物理学者であり、新しい研究の筆頭著者であるエリック・アンゴルは、「密度の低下は、2 つのシナリオの組み合わせによって引き起こされる可能性があります。つまり、全体的に鉄が少なく、一部が酸化した鉄です」と説明しています。 「地球よりも鉄分が少なく、火星のように酸化鉄がいくらか含まれている可能性があります。」
Angol はまた、トラピスト 1 惑星は含水量が少ない可能性が高いと指摘しており、これは以前の研究で裏付けられた考えです。 「私たちの内部構造モデルと大気構造モデルは、TRAPPIST-1 システムの 3 つの内部惑星が水を含まない可能性が高く、4 つの外部惑星の表面におそらく液体の形で数パーセントの水しかないことを示しています。」ターベットは言います。
これは、トラピスト 1 惑星の密度が低いのは、研究者によって提案された鉄のシナリオの一方または両方の結果であるという理論を支持しているようです。
トラピスト-1から学ぶことはまだたくさんあります
2016 年に発見されて以来、トラピスト システムは、宇宙望遠鏡と地上望遠鏡の両方による豊富な観測の対象となってきました。 2020 年 1 月の初めに廃止される前に、チームはスピッツァー宇宙望遠鏡を使用してデータを収集しました。 NASA のジェット推進研究所が運営するこの望遠鏡だけで、1,000 時間以上の太陽系外惑星の対象観測を記録しています。
この新しい研究は、トラピスト-1 などのシステムを長期間研究することの重要性を実証しました。
チューリッヒ大学の天体物理学者であるキャロライン・ドーンも、このようなシステムを研究することで、太陽系外惑星の居住可能性や宇宙の他の場所に生命が存在する可能性についての疑問に答えられる可能性があるという事実を強調しています。
「TRAPPIST-1 システムは魅力的です。なぜなら、この 1 つの星の周りで、1 つのシステム内の岩石惑星の多様性について学ぶことができるからです」とドーンは結論付けています。 「実際、近隣の惑星を研究することで、個々の惑星についてより多くのことを知ることができるため、このシステムはその目的に最適です。」
元の研究
アゴール。 E.、ドーン。 C.、グリム。 S. L.、他 、「TRAPPIST-1 のトランジット タイミングと測光分析の改良:質量、半径、密度、ダイナミクス、天体暦」、Planetary Science Journal 、[https://arxiv.org/abs/2010.01074]
