天文学者の国際チームは、より深い調査に最適な赤色矮星を周回する近くの太陽系外惑星を発見しました。特に、この太陽系外惑星は、正確な大気測定の主要なターゲットになる可能性があります。これは、太陽系外の惑星については、これまで天文学者を逃してきたものです。
この比較的近いスーパーアースの発見を記録したチームの調査結果は、いわゆる「氷の巨人」として分類される天王星や海王星のような惑星よりも質量が小さいためです。ジャーナル Science の。
チームは、スペインのカラル アルト天文台望遠鏡の 3.5m 望遠鏡に取り付けられた CARMENES 分光器を使用して、350 個の小さな赤色矮星を低質量惑星の兆候について調査しているときに、グリーゼ 486 b を発見しました。太陽系外惑星は、親星の軌道に「ぐらつき」を引き起こしたために発見されました。
「私たちのチームは主に、近くの恒星を周回する地球に似た惑星やスーパーアース惑星を探しています。この場合、私たちは近くのスーパーアースを発見しました。わずか 26 光年離れたところにあり、1.5 地球日ごとに小さな星を周回しています。」論文の著者が ZME Science に語っています . 「天文学的に太陽に非常に近い星の光度曲線にトランジット信号が見つかったことに、私たちは確かに興奮しました。
これらの調査には、生命に必要な条件の検索や、単純な生命体が残したバイオマーカーの検索が含まれる場合があります。
コリンズは続けて、グリーゼ 486 b に近接していることを説明します。これは、まだ発見されていない 3 番目に近いトランジット系外惑星です。温度などの他の要素の中で、より詳細な研究の良い候補になります。 「グリーゼ 486 b は太陽系に非常に近いため、太陽系外惑星を通過することが知られているほとんどの既知の惑星と比較して、今後のジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡や他の望遠鏡を使用して、惑星の大気を調べることができるかもしれません」と彼女は説明します。
それはもちろん、実際に雰囲気がある場合です.
グリーゼ 486 b についてこれまでにわかっていること…
天文学者のチームは、グリーゼ 486 b に大気があることをまだ確信していないかもしれませんが、系外惑星とその赤い矮星のホーム スターについて知っていることがいくつかあります。
「地球よりも約 30% 大きいだけですが、質量は地球の約 2.8 倍です」と研究著者のトリフォン トリフォノフ (マックス プランク天文学研究所) は ZME Science に説明しています。 .研究者は、系外惑星の組成が金星や地球に似ていることをモデルが示唆していると付け加えています。 「グリーゼ 486 b に立っている人は誰でも、地球上で経験するよりも約 70% 強い引力を感じるでしょう。」
地球より密度が高いことに加えて、グリーゼ 486 b ははるかに高温でもあります。トリフォンによると。これは、太陽系外惑星が 1.47 日ごとに円軌道で主星の周りを公転し、一方の面が常に親星の方を向いているためです。
「赤色矮星グリーゼ 486 に近接しているため、惑星はかなり温暖化しています。そのため、火山や輝く溶岩川が点在する、高温で乾燥した地形になっています」と Trifon 氏は言います。 「スーパーアース型の太陽系外惑星はすでにかなりの数が発見されています。これらの系外惑星はすべて、それ自体が例外的です。この文脈では、グリーゼ 486 b の物理的特徴は珍しくありません。しかし、グリーゼ 486 b に近接しているため、CARMENES と MAROON-X 機器で行われた観測のおかげで、前例のない精度でその質量を測定することができました。」
グリーゼ 486 b、特にその質量に関して天文学者が持っている情報から、コリンズ氏は、グリーゼ 486 b にもかなりの大気があるという手がかりが整っていると付け加えています。
大気調査
NASA の Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) 探査機を使用して、天文学者は、グリーゼ 486 b がその親である赤色矮星の恒星円盤を定期的に横切る、まれで偶然の出来事であると推測することができました。
「グリーゼ 486 b のようなトランジット惑星の場合、大気が存在するかどうかを調べる主な方法は 2 つあります」とコリンズ氏は続けます。 「通過分光法により、惑星が星の前を通過するときの惑星の大気を、望遠鏡の視点から調べることができます。」
太陽系外惑星が親星からの光の一部を大気に持つべきだとコリンズは言います。私たちの望遠鏡に到達するものは、これによってフィルタリングされます.これは、惑星が星の前にない場合、大気によってフィルタリングされた光のプロファイルを、フィルタリングされていないバージョンと比較できることを意味します。通過すると、惑星から大気信号を分離し、大気の成分の一部を検出できる可能性があります。」
コリンズが詳述した 2 番目の方法は、太陽系外惑星の高温表面から直接放射を検出することです。これは、星の表面全体で異なる軌道位相を占めているためです。この手法に名前を付けた発光スペクトル (発光分光法) は、系外惑星の大気中に光を放出および吸収する特定の元素の存在を示す特徴的な特性を明らかにしています。
大気を探すための発光分光法と位相曲線の研究に最適です」と Trifonov は付け加えます。
系外惑星科学の黄金時代
インタビューの締めくくりとして、太陽系外惑星科学の「黄金時代」に突入しているかどうか、コリンズとトリオノフに尋ねます。彼らは両方とも私をすぐに修正します。 「私たちはそこに住んでいると言えます！」トリノフは叫ぶ。 「過去 30 年間、天文学者は何千もの系外惑星を発見しており、その数は日々増加しています。
コリンズ氏は、太陽系外惑星科学が全盛期にあることも同様に確信していますが、衰退の兆しは見えないと付け加えています。 「率直に言って、10 年以上もの間、私たちは太陽系外惑星科学の黄金時代にいたと思います」と天文学者は言います。 「それでも、近くの小さなトランジット惑星のサイズを発見して測定するためのTESSの出現、CARMENESコンソーシアムのような正確な視線速度マシン、およびそれらの質量を測定するためのMAROON-X機器、そしてすぐにジェームズウェッブ宇宙望遠鏡がそれらの大気を調査することは、私たちがよく特徴付けられた小さな惑星系外惑星科学の黄金時代に入っていると言っても過言ではありません。」
コリンズは、天文学の歴史におけるこの重要な時期に天文学に関われたことを、自分がどれほど幸運であったかをはっきりと認識しています。 「グリーゼ 486 b のような地球サイズのスーパーアース惑星の探索と特徴付けに携われることに興奮しています」と熱心に説明します。 「正確な大気の測定はすぐそこまで来ているでしょう！ケンタッキー州の学校で、小規模ではあるが進歩的な天体物理学プログラムに参加したこの比較的新しい科学者は、次に何に関与するのでしょうか?地球に似た大気や、大気中に生命の兆候さえも持つ地球の双子がまもなく発見されるのでしょうか?
