雲のない太陽系外惑星は、天文学者が異星人の世界のナトリウム含有量を測定するための基準となっています.
エクスター大学の研究者が率いる天文学者の国際チームは、太陽系外の惑星の化学構造をよりよく理解するのに役立つ、1 つの遠い世界を発見しました。 WASP-96b と呼ばれるこの「熱い土星」惑星には雲がまったくなく、大気組成を決定しようとする天文学者にとって理想的な対象となっています。
チームは、チリにある ESO の適切な名前の超大型望遠鏡の 8.2 メートルのレンズを通して覗き込み、主星の前を通過する WASP-96b を観察しました。この研究方法は、遠く離れた惑星を研究する天文学者のパンとバターです。このトランジットが行われている間に地球にやってくる星明かりの落ち込みを測定することで、彼らは惑星の大きさを決定することができます。大気を通過する光子によって私たちに運ばれるそのスペクトル放射を見ることで、彼らは惑星のガス状の覆いの化学的構成を測定することができます.
各元素と同位体には独自の特徴があるため、スペクトル放射は原子の指紋のようなものです。この特徴は、遠く離れた天体に機器を向けるときに、天文学者が喜んで利用するものです。 WASP-96b のスペクトルはナトリウムの完全な特徴を示したとチームは書いており、これは完全に雲のない大気でのみ観測可能です。
すべてが見えるように反射します。
個人の指紋が一意であるように、原子と分子には、天体での存在を検出するために使用できる一意のスペクトル特性があります。 WASP-96b のスペクトルは、雲のない大気でのみ観察できるナトリウムの完全なフィンガープリントを示しています。この発見は、高温の巨大ガス系外惑星にナトリウムが存在するのではないかと長い間疑ってきた天文学者にとって、特に興味深いものです。
一見すると、WASP-96b はそれほど特別なものではないように見えます。質量は土星に非常に似ていますが、木星よりも約 20% 大きく、1300°K (~1027°C または 1900°F) に設定された巨大ガス惑星です。地球から約 980 光年離れたフェニックス星座にあり、ほぼ太陽に似た恒星を周回しています。これは、ホストの前を通過する様子を視覚化したもので、共著者の Ernst de Mooij によってまとめられています:
しかし、WASP-96b が主星の前を通過している間に記録されたスペクトル放射は、惑星の独自性を明らかにしました。これらの記録で観測可能なナトリウムの特徴に基づいて、チームは惑星の大気に雲が完全にないことを発見しました。これにより、チームは大気中のナトリウムの量を測定することができました。研究者は、私たちの太陽系で見られるものと同様のレベルを発見したと報告しています。
彼が言及している「テント型」の部分は、発光スペクトルがチャートで最も頻繁に表される 2 つの方法のうちの 1 つを指しています。波打つ 1 本の横線（ベースライン値、つまり、スペクトルのそのセグメントに発光がないことを示します）、点線で構成されます。あちこちに「ピーク」または「スパイク」があります (これらは、より高い値を示します。つまり、スペクトルのそのセグメントで記録可能な発光を示します)。プロファイルの「テント型」のスパイクは、特定の波長間隔での強い放射を示しています。これに基づいて、研究者は特定の元素の存在を評価できます。
大気中の雲、もや、霧、または同様の現象の存在は、入射光を遮断および反射して、そのスペクトル出力を変更する能力を持っています。ニコロフが説明するように、ナトリウムの放出は特に影響を受けます。なぜなら、そのプロファイルは大気の下層 (つまり、雲、もや、または霧の下) で生成されるからです。
これまでのところ、WASP-96b は明確なナトリウムの痕跡を発見した唯一の太陽系外惑星であり、この種の他の世界におけるこの元素の存在のベンチマークとして理想的です。
ナトリウムは宇宙で 7 番目に豊富な元素であり、私たちが知っている生命にとって不可欠です。地球上の生物は、生存のためにナトリウム (食卓塩の形) に依存しており、産業で広く使用されています。したがって、遠く離れた他の世界でそれを見つける方法を知ることは、エイリアンの生命を探している場合でも、定住するのに適した場所を探している場合でも、持つべき優れたスキルです.
論文「雲のない「熱い土星」系外惑星のナトリウムの絶対量」がジャーナル Nature に掲載されました .
