17年2023月XNUMX日（Nanowerkニュース）モントリオール大学トロティエ系外惑星研究研究所（UdeM）の天文学者が率いる大規模な国際チームが雑誌で発表 自然 (「M6星を通過する潮汐加熱のある地球サイズの温帯惑星」）近くの小さな星の周りに新しい温帯世界が発見されました。 LP 791-18 d と名付けられたこの惑星は、地球の半径と質量と一致しています。 この系外惑星と同じ系にある別の惑星の観測から、LP 791-18 d は、太陽系で最も火山活動が活発な天体である木星の衛星イオと同様の火山で覆われている可能性が高いことが示されています。
ここに示されている LP 791-18 d は、約 86 光年離れた地球サイズの世界です。 背景の青い点で示されている、系内のより重い惑星からの重力の引っ張りは、この系外惑星で内部加熱と火山噴火を引き起こす可能性があります。これは、太陽系で最も地質学的に活動的な天体である木星の衛星イオと同じくらいです。 （画像：NASAのゴダード宇宙飛行センター/クリス・スミス（KRBwyle）） 「この系外惑星の発見は並外れた発見だ」とUdeM物理学科のビョルン・ベネケ教授は語った。 「LP 791-18 d と地球の性質の類似性、および検出可能な地質活動と火山活動の可能性により、地球世界がどのように形成され進化するかをよりよく理解するための重要な目的となっています。」 この星のサイズは非常に小さいため、惑星木星よりわずかに大きいだけですが、この系外惑星に大気がある場合、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使用してその大気を検出することが可能です。
ここに示されている LP 791-18 d は、約 86 光年離れた地球サイズの世界です。 背景の青い点で示されている、系内のより重い惑星からの重力の引っ張りは、この系外惑星で内部加熱と火山噴火を引き起こす可能性があります。これは、太陽系で最も地質学的に活動的な天体である木星の衛星イオと同じくらいです。 （画像：NASAのゴダード宇宙飛行センター/クリス・スミス（KRBwyle）） 「この系外惑星の発見は並外れた発見だ」とUdeM物理学科のビョルン・ベネケ教授は語った。 「LP 791-18 d と地球の性質の類似性、および検出可能な地質活動と火山活動の可能性により、地球世界がどのように形成され進化するかをよりよく理解するための重要な目的となっています。」 この星のサイズは非常に小さいため、惑星木星よりわずかに大きいだけですが、この系外惑星に大気がある場合、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使用してその大気を検出することが可能です。
多惑星系における新しい地球世界
この惑星の発見は、トロティエ研究所のベネケ氏のチームの大学院生、メリン・ピーターソン氏が主導した。 これは、NASA のスピッツァー宇宙望遠鏡とトランジット系外惑星探査衛星 (TESS)、および世界中の一連の地上天文台からのデータを使用して発見され、研究されました。 LP 791-18 d は、約 86 光年離れた南の星座クレーターにある小さな赤色矮星を周回しています。 スピッツァー望遠鏡は、惑星が円盤の前を通過するとき、トランジットと呼ばれる現象により、星の赤外線がわずかに薄くなるのを観測した。 2019年2.8月に行われたこのシステムの観測は、廃止される前に収集された最後のスピッツァーの791つでした。 ベネケ氏のチームはそのデータを使用して、この惑星が地球と実質的に同じ大きさであると判断した。 公転周期がわずか 18 日の系外惑星 LP 791-18 d は、主星の非常に近くに位置しています。 しかし、この星は太陽よりもはるかに小さく、明るさも劣ります。 したがって、LP-791-18 d の温度は地球よりわずかに高いだけです。 天文学者は、2019 年に TESS 衛星によって検出されて以来、この星系にある他の 20 つの世界、惑星 LP 2.5-5 b および c について知っています。 惑星 b は地球より約 XNUMX% 大きく、XNUMX 日弱で恒星を一周しますが、惑星 c は地球の約 XNUMX 倍の大きさで、周期は約 XNUMX 日です。 したがって、新たに発見された系外惑星 d は、惑星系の中で最も小さく、恒星から中間距離にある惑星 b と惑星 c の間の軌道を周回しています。激しい火山活動
惑星の動きを正確に追跡することで、チームは惑星cとdが軌道をたどる際に互いに非常に近くを通過することに気づきました。 最も近いところでは、両者の距離はわずか 1.5 万キロメートルで、これは火星と地球がこれまでに接近したときの 33 倍の距離です。 惑星間を接近するたびに惑星 d に重力の引力が生じ、その軌道が円形から楕円形に近くなります。 この楕円軌道に沿って、惑星 d は星の周りを周回するたびにわずかに変形します。 天文学者らは、この変形により惑星の内部で大量の熱が発生し、それが激しい火山活動によって地表に運ばれる必要があると計算した。 潮汐加熱と呼ばれるこの現象により、LP 791-18 d は火山で覆われている可能性があります。 「地球の潮汐加熱によって発生する大きな摩擦は、惑星内部をかなりの範囲まで加熱する原因となり、最終的には地下にマグマオーシャンの存在を可能にします」とUdeM博士のキャロライン・ピオーレ氏は説明する。 発見に関わった学生。 「私たちの太陽系では、木星の衛星イオが木星や他の衛星から同様の影響を受けていることがわかっており、その世界は私たちが知っている中で最も火山が多い世界です。」 惑星 d は、温帯 (または「居住可能」) ゾーンの内端に位置します。このゾーンは、惑星の表面に液体の水が存在する可能性があると科学者が仮説を立てる恒星からの伝統的な範囲です。 もしこの惑星がUdeMのチームが疑うほど地質学的に活動的であれば、大気を維持している可能性がある。 適切な条件があれば、地球の夜側の気温は地表で水が凝結するほど低下する可能性さえある。惑星の質量を測定する
惑星 c と惑星 d が近いことは、科学者が惑星の質量を測定するのにも役立ちました。 ベネケ氏からこの発見について打診を受けたとき、TESS追跡観測プログラムの多くのメンバーは地上の望遠鏡をLP 791-18システムに切り替え、惑星cとdからの67回の通過の観測を収集できるようにした。 これらのデータから、UdeMのチームは、惑星が互いに及ぼす重力の引っ張りによって引き起こされる惑星の通過の正確な時間のわずかな違いである、通過タイミングの変動を検出することができました。 「この技術により、通過データのみを使用して惑星 c と d の質量を推定することができました」とピオーレ氏は説明しました。 「この情報と惑星のサイズ（同じデータからすぐに得られる情報）を組み合わせることで、惑星の密度を推定し、惑星の構成と性質を知ることができます。」 天文学者たちは、これらの値を惑星の内部モデルと比較することで、新しく発見された惑星が地球の質量に匹敵する質量を持っていると判断することができました。 したがって、その密度は地球のような岩石の組成とも一致します。 地球の約7倍の質量を持つ惑星cには、おそらく海王星の組成に似たかなりの量のガスまたはより軽い物質が保持されている。「大気を分析することが重要」
この系の中で最大の惑星 c は、系外惑星の研究に特化したカナダの NEAT プログラムの一環として、ウェッブ望遠鏡での観測時間がすでに承認されています。 ピエール＝アレクシス・ロイ氏、もう一人の博士号。 UdeM の Benneke チームの学生が、これらの観察の分析を担当します。 「惑星 c の質量に正確な制約を与えることは、このミニ海王星で発見されると期待されている実質的な大気を分析するために重要です」と彼は説明します。 将来的には、この星の小さなサイズにより、新しく発見された惑星 d のはるかに広がりのない大気の検出も可能になるかもしれません。 科学者たちは、地球、金星、土星の衛星タイタンのような大気が惑星 d に存在する可能性があると予想しています。 この星系は、1 つの地球サイズの惑星をホストする TRAPPIST-1 システムと同様に、小さな岩石惑星についてさらに学ぶ比類のない機会を表しており、すでにウェッブによって綿密に調査されています。したがって、それは次のウェッブの主要なターゲットです。これは、地球サイズの惑星 XNUMX つをホストする TRAPPIST-XNUMX システムと同様の機会を意味する数年です。 「このシステムは、天文学者に地球型惑星の形成と進化に関するさまざまな仮説を検証するための貴重な実験室を提供します」とベネケ氏は述べた。 「新たに発見された惑星dは、おそらく多惑星系の火山で覆われた地球サイズの世界であり、天文学だけでなく他の多くの科学分野、特に地質学、惑星科学、大気科学、そしておそらくは宇宙生物学を進歩させる前例のない機会を提供する。」- SEO を活用したコンテンツと PR 配信。 今日増幅されます。
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- 情報源： https://www.nanowerk.com/news2/space/newsid=63007.php
