NASAがめったに見れない岩の系外惑星の表面を見た

スピッツァー宇宙望遠鏡が岩石惑星表面からの赤外線を捉えることに成功。潮汐ロックされた惑星の昼夜間の熱移動が少ないことから大気が薄く岩石惑星に間違いない。以下、機械翻訳。
NASAがめったに見れない岩の系外惑星の表面を見た
このアーティストのイラストは、地球の質量の1.3倍であり、M d星を周回する系外惑星LHS 3844bを描いています。NASAのスピッツァー宇宙望遠鏡による観測によると、惑星の表面は大気のない暗い溶岩でほとんど覆われています。
クレジット：NASA / JPL-Caltech / R。けが（IPAC）
NASAのスピッツァー宇宙望遠鏡からのデータを使用した新しい研究は、太陽を越えて星を周回する岩の多い惑星の表面の状態のまれな一見を提供します。ジャーナルネイチャーで本日発表されたこの研究は、惑星の表面が地球の月や水星の表面に似ていることを示しています。この惑星は大気がほとんどまたはまったくなく、月の暗い部分で見られる同じ冷却された火山物質で覆われている可能性がありますマーレと呼ばれる表面。
NASAのTransinging Exoplanet Satellite Survey（TESS）ミッションによって2018年に発見された惑星LHS 3844bは、地球から48.6光年の位置にあり、半径は地球の1.3倍です。それはM d星と呼ばれる小さくてクールなタイプの星を周回します。特に注目に値するのは、天の川銀河で最も一般的で長寿命の星であるため、Mfs星は、銀河。
TESSは、トランジットメソッドを使用して惑星を発見しました。この方法では、観測された親星の光が、星と地球の間を周回する惑星のために暗くなるタイミングを検出します。惑星の表面から直接来る光の検出-別の方法-は、星が非常に明るく、惑星の光を消してしまうため、困難です。
しかし、フォローアップの観察中に、スピッツァーはLHS 3844bの表面からの光を検出することができました。この惑星は、たった11時間で親星の周りを1回転します。このような狭い軌道では、LHS 3844bは「潮汐ロック」されている可能性が高く、これは惑星の片側が恒久的に恒星に面している場合です。星に面する側、つまり昼側は約摂氏770度です。地球は非常に高温であるため、この惑星は多くの赤外線を放射し、スピッツァーは赤外線望遠鏡です。惑星の親星は比較的冷たく（まだ惑星よりもはるかに高温ですが）、LHS 3844bの昼間を直接観測できます。
この観測は、スピッツァーのデータがM M星の周りの岩石世界の大気に関する情報を提供することができた最初の例です。

生命の探求
惑星の高温側と低温側の温度差を測定することにより、チームは2つの間で伝達される熱量が無視できるほど小さいことを発見しました。大気が存在すると、昼間の熱い空気が自然に膨張し、惑星の周りに熱を伝える風が発生します。月のように大気がほとんどまたはまったくない岩の多い世界では、熱を伝達するための空気が存在しません。
「この惑星の温度差は、可能な限り大きい」と、マサチューセッツ州ケンブリッジのハーバード大学およびスミソニアン天体物理学センターの研究者であり、新しい研究の筆頭著者であるローラ・クライドバーグは述べた。「それは大気のない裸岩のモデルと美しくマッチします。」
惑星の大気を保存または破壊する可能性のある要因を理解することは、科学者が太陽系を超えて居住可能な環境を探索する計画の一部です。地球の大気は、液体の水が地表に存在し、生命を繁栄させる理由です。一方、火星の気圧は地球の1％未満になり、かつて赤い惑星の表面に点在していた海と川は消滅しました。
「惑星の大気がM d星の周りをどのように運んでいるかについて多くの理論を持っているが、それらを経験的に研究することはできなかった」とKreidbergは言った。「現在、LHS 3844bを使用すると、太陽系の外側に地球型惑星ができ、大気が存在しないことを初めて観測できるようになりました。」
太陽のような星と比較して、M war星は高レベルの紫外線を放出しますが（全体的に光は少なくなります）、これは生命に有害であり、惑星の大気を侵食する可能性があります。彼らは特に若い時期に暴力的であり、大量のフレアを吐き出したり、放射や粒子の爆発を引き起こし、新進の惑星の大気を取り去ることができます。
スピッツァーの観測では、地球の圧力の10倍以上の大気が除外されています。（バーと呼ばれる単位で測定され、海面での地球の大気圧は約1バーです。）LHS 3844bの1〜10バーの大気もほぼ完全に除外されていますが、著者は、恒星と惑星の特性は、非常に具体的でありそうもない基準を満たすことでした。彼らはまた、惑星が星に非常に近いと、星の強い放射と物質の流出（しばしば星風と呼ばれる）によって薄い大気が剥奪されると主張しています。
「M war星の周りの他の惑星が彼らの大気を保つことができることを、私はまだ望んでいます」と、クレイドバーグは言いました。「私たちの太陽系の地球型惑星は非常に多様であり、太陽系外系にも同じことが当てはまると思います。」

ベアロック
スピッツァーとNASAのハッブル宇宙望遠鏡は、複数のガス惑星の大気に関する情報を以前に収集しましたが、LHS 3844bは表面から来る光を使用してその大気（またはその欠如）を知るために科学者が使用した最小の惑星のようです。スピッツァーは以前、トランジット法を使用して、TRAPIST-1星（Mドワーフ）の周りの7つの岩の世界を研究し、それらの可能な全体構成について学びました。たとえば、それらのいくつかはおそらく水氷を含んでいます。
新しい研究の著者はさらに一歩進んで、LHS 3844bの表面アルベド（またはその反射率）を使用して、その組成を推測しようとしました。
Spitzer Space Telescopeを管理するカリフォルニア州パサデナにあるNASAのジェット推進研究所の系外惑星科学者Renyu Huによると、Natureの研究はLHS 3844bが「非常に暗い」ことを示しています。彼と彼の共著者は、惑星が玄武岩、火山岩の一種で覆われていると信じています。「月の雌馬は古代の火山活動によって形成されていることを知っています」と胡主席は語り、「これがこの惑星で起こったことだと仮定しています」
JPLは、ワシントンのNASAの科学ミッション総局のスピッツァー宇宙望遠鏡ミッションを管理しています。科学業務は、パサデナのカリフォルニア工科大学のスピッツァー科学センターで行われています。宇宙事業は、コロラド州リトルトンのロッキード・マーティン・スペースに拠点を置いています。データは、カリフォルニア工科大学のIPACにある赤外線科学アーカイブにアーカイブされています。Caltechは、NASAのJPLを管理しています。

スピッツァーの詳細については、次をご覧ください。
www.nasa.gov/spitzer
www.spitzer.caltech.edu/

最終更新日：2019年8月20日
タグ：系外惑星、ゴダード宇宙飛行センター、ジェット推進研究所、スピッツァー宇宙望遠鏡、TESS（Exiting Exoplanet Survey Satellite）　宇宙