昔、地質学をやりたければ、素晴らしい露頭を見つけて詳しく研究する必要がありました。しかし今後は、ジェームズ ウェッブ望遠鏡を使用して、何光年も離れた太陽系全体の惑星の地質学的多様性を研究することになります。
画像クレジット:NASA / JPL。 近年最もエキサイティングな科学プロジェクトの 1 つであるジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡が、まもなく始動します。技術的にはすでにスイッチが入っていますが、ほぼ完全に調整されており、ギアを開始する準備が整っています。その最初の目標は、かに座 55 番星と LHS 3844 という地味な名前の 2 つの岩石惑星です。
しかし、それらの名前は興味深いものではないかもしれませんが、惑星自体は興味深いものです。
燃える地質
かに座 55 番星は、太陽に似た恒星の周りを回る岩石の多い系外惑星です。その直径は地球の約 2 倍、質量は地球の 8.63 倍で、表面が溶けたいわゆる「スーパー アース」です。
ただし、かに座 55 番星は、地球が太陽に近いよりも、その星にはるかに近いです。惑星が「1 年」（恒星の周りを一周）するのにかかる時間はわずか 18 時間です。惑星と恒星の間の距離は、水星と太陽の距離のわずか 5 分の 1 です。
研究者らは、かに座55番星がその恒星に非常に近いため、月が地球にあるように潮汐力が固定されているに違いないと考えた。言い換えれば、星は惑星の一部だけを「見る」ことになり、そこでは永久日が続き、反対側はより寒く、暗闇に包まれることになります。しかし、そうではないようです。
NASA のスピッツァー宇宙望遠鏡の観測によると、検出される熱の総量は 1 日を通して変化し、最も高温になる部分は星に面した側ではないことが示唆されています。
かに座 555 座の芸術的描写。画像はWiki Commons経由。 惑星が潮汐ロックされている可能性はまだあります。その場合、惑星に大気があれば観測結果は説明できるかもしれませんが、研究者たちは大気が何でできているのか分かりません。
「かに座55番星には、酸素か窒素が支配する厚い大気がある可能性があります」と、南カリフォルニアにあるNASAジェット推進研究所のレンユー・フー氏は説明する。フー氏は、ウェッブ社の近赤外線カメラ（NIRCam）と中赤外線装置（MIRI）を使用して、惑星の昼側の熱放射スペクトルを捕捉するチームを率いる。 「大気がある場合、[ウェッブ]はそれを検出し、その成分を特定するための感度と波長範囲を持っています」と胡氏は付け加えた。
別の説明としては、この惑星は水星と同じように、2 つの軌道ごとに 3 回回転している (3:2 共鳴として知られている) 可能性があります。
ストックホルム大学の研究者で、この惑星を研究する別のチームを率いるアレクシス・ブランデカー氏は、「それは、なぜ地球の最も熱い部分が移動するのかを説明できるかもしれない」と説明した。 「地球と同じように、地表が温まるには時間がかかります。一日の中で最も暑い時間帯は正午ではなく、午後になります。」
研究者たちは、これらの選択肢をより詳細に調査し、このエキゾチックで熱いスーパーアースについてできる限り解明したいと考えています。
暑いけど違う惑星
一方、LHS 3844 b も、かに座 55 番星 e と同様に、その星に非常に近い軌道を周回していますが、その星ははるかに小さいです。その結果、表面が溶けるほど温度が高くありません。
この惑星はアルベドが低く、月や水星の表面とよく似た暗い表面を持つことを示唆しています。しかし、最も興味深いのは、その雰囲気の欠如です。この妨害大気の欠如は、研究者がより直接的に探査できることを意味します。
また、地球に大気がない正確な理由も不明です。これは、水、アンモニア、二酸化炭素などの揮発性物質が存在し、大気の形成に寄与する可能性がある、いわゆる「雪線」を超えた惑星の形成方法に起因している可能性があります。しかし、それは大災害の影響によるものである可能性もあります。
このような惑星をこれまでにない詳細で調査できることは刺激的であり、ジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡は、おそらく私たちが想像している以上の方法で、宇宙についての理解を深めてくれます。何十年にもわたる計画と作業を経て、ついにそれが実現します。次は、かに座 55 番と LHS 3844 です。
