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トラピスト1は私たちの太陽系より古い

2017-08-14 16:53:37 | 系外惑星系
恒星が古いと超低温矮星のフレアも収まって生命発生と進化の可能性が上がる?放射エネルギーで大気が増えて温暖化してもハビタブルゾーンがずれるだけ7個も有るスーパーアースのどれかが入るでしょう。以下、自動翻訳。
2017年8月11日
TRAPPIST-1は私たちの太陽系より古い

この図は、惑星TRAPPIST-1f(右)付近の視点からTRAPPIST-1システムがどのように見えるかを示しています。
クレジット:NASA / JPL-Caltech

このアーティストのコンセプトは、TRAPPIST-1惑星のそれぞれがどのように見えるかを示しています。 NASA / JPL-Caltech
TRAPPIST-1は、みずがめ座の超低温矮星であり、その7つの惑星は軌道に非常に近い軌道に乗っています。
クレジット:NASA / JPL-Caltech

私たちの太陽系外の惑星で生命が生き残れるかどうかについてもっと知りたいなら、星の年齢を知ることが重要です。若い星には、惑星の表面を荒らす可能性のあるフレアと呼ばれる高エネルギー放射線が頻繁に放出されます。惑星が新たに形成されれば、その軌道も不安定になる可能性があります。一方、より古い星を周回する惑星は若々しいフレアの生き残りから生き残ったが、長期間にわたり恒星放射線の荒廃にさらされてきた。
科学者たちは現在までに発見された最も興味深い惑星系の1つであるTRAPPIST-1(約40光年離れた超矮星を周回する7つの地球規模の世界のシステム)の年齢について良い見積もりを得ています。研究者らは、TRAPPIST-1星は非常に古く、新しい研究では、5.4〜98億年の間にかなり古いと述べています。これは約45億年前に形成された私たち自身の太陽系の倍の倍までです。
NASAのスピッツァー宇宙望遠鏡やその他の地上望遠鏡など、7つの驚異は、今年初めにNASAの記者会見で明らかになった。チリのTRAPPIST(Transit Planets and Planetesals Small Telescope)の結果を組み合わせて使用​​した。TRAPPIST-1惑星の3つは星の「居住可能ゾーン」にあります。宇宙のある岩石の惑星がその表面に液体の水を持つ軌道上の距離です。すべての7つの惑星は、恒例の昼と夜の恒星で、星にぴったりと固定されています。
TRAPPIST-1システムの発見時点では、TRAPPIST-1システムは、TRAPPIST-1の低質量(太陽の約8%)のスターを要するので、TRAPPIST-1システムは少なくとも5億年前でなければならないと信じていた最小サイズは、惑星木星より少し大きめです。しかし、この低年齢の制限さえも不確実であった。理論的には、星は宇宙そのものと同じくらい古いかもしれません。この惑星の小型システムの軌道は安定していますか?人生にはこれらの世界のどこかで進化するのに十分な時間がありますか?
「システムが何十億年も持続していなければならないため、TRAPPIST-1システムの進化を抑制するのに役立っています。これは、惑星が一緒に進化しなければならないことを意味します。そうでなければ、システムはずいぶん前倒ししていました。」Adam Burgasser 、カリフォルニア大学サンディエゴ校の天文学者、論文の最初の著者である。BurgasserはNASAのJet Propulsion Laboratory(カリフォルニア州パサデナ)にあるNASAのExoplanet Exploration Programの代理プログラム科学者Eric Mamajekとチームを組んでTRAPPIST-1の年齢を計算しました。その結果はThe Astrophysical Journalに掲載されます。
この年齢が惑星の居住性にとって何を意味するのかは不明です。一方で、より古い星は若い星よりも小さく、BurgasserとMamajekはTRAPPIST-1が他の超矮小星と比較して比較的静かであることを確認しました。一方、惑星は星に非常に近いので、大気と大量の水を沸かせていた数十億年の高エネルギー放射を吸収しています。実際、地球の海洋に相当するものは、ホスト星星から最も遠い2つの惑星gとhを除いて、各TRAPPIST-1惑星から蒸発するかもしれません。私たち自身の太陽系では、火星は過去に表面に液体の水を含んでいた可能性が高い惑星の例ですが、水と大気の大部分が太陽の高エネルギー放射線に数十億年に渡って失われました。
しかし、老齢は、必ずしも惑星の大気が侵食されたことを意味するものではありません。TRAPPIST-1惑星が地球より低い密度を有することを考えると、水のような揮発性分子の大きな貯留層が惑星表面を有害な放射線から遮蔽するような厚い大気を作り出す可能性がある。厚い大気は、これらの秩序に拘束された惑星の暗い側面に熱を再分布させ、居住可能な不動産を増やすのにも役立ちます。しかし、これはまた、 "暴走温室"のプロセスに逆行する可能性があります。このプロセスでは、大気が非常に厚くなり、惑星の表面が過熱します。
「これらの惑星に命があれば、数十億年の潜在的な悲惨なシナリオでも生き残ることができなければならないので、辛い生活でなければならないと私は思うだろう」とブガッサー氏。
幸運なことに、TRAPPIST-1のような低質量の星は温度と輝度があり、時折磁気フレアイベントが発生し、数兆年に渡って比較的一定のままです。TRAPPIST-1のような小さな星の寿命は、宇宙の137億年の時代よりはるかに長いと予測されています(太陽は、比較すると、約100億年の寿命があります)。
「太陽が燃料を素早く消費し、何百万年も輝き、超新星として爆発する星よりはるかに巨大な星」とMamajekは語った。しかし、TRAPPIST-1は、宇宙の現在の時代よりも約900倍長く輝く、遅く燃えるろうそくのようなものです。
BurgasserとMamajekがTRAPPIST-1の年代を測定する手掛かりのいくつかは、星が銀河系の周りを軌道上をどのくらい速く動くか(速度の速い星はより古くなる傾向がある)、その大気の化学組成、 1は観察期間中にあった。これらの変数はすべて、太陽よりもかなり古い星を指していました。
NASAのハッブル宇宙望遠鏡や来るべきジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の今後の観測では、これらの惑星が大気を持っているかどうか、そのような大気は地球のようなものかどうかを明らかにするかもしれません。
「これらの新しい結果は、TRAPPIST-1惑星の将来の観測に有用なコンテキストを提供し、惑星の大気がどのように形成され、進化し、持続するかどうかについての大きな洞察を与えることができる」とJPLのexoplanet科学者、Tiffany Katariaこの研究で。
Spitzerの今後の観測は、TRAPPIST-1惑星の密度の推定値を科学者が鋭くするのに役立ち、組成の理解を促すだろう。
TRAPPIST-1の詳細については、以下を参照してください。
https://exoplanets.nasa.gov/trappist1
最終更新日:2017年8月12日
タグ: 系外惑星 、ジェット推進研究所、Spitzer宇宙望遠鏡 宇宙


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