by 系外惑星 LHS 3844 b は、48.5 光年離れた冷たい赤色矮星の周りを周回する岩石の世界です。 NASA によると、半径は地球よりも 30% 大きく、質量は地球の 2 倍以上であり、正式にスーパーアースの説明に適合します。しかし、新しい研究は、それが私たちの故郷の惑星よりも水星または月に似ていることを示唆しています。
最近雑誌に掲載された研究 自然の天文学 ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) から収集された証拠を使用して、LHS 3844 の表面組成を決定しました。
「JWSTの驚くべき感度のおかげで、この遠く離れた岩石惑星の表面から直接来る光を検出することができます」とドイツのマックス・プランク天文学研究所所長ローラ・クライドバーグ氏は声明で述べた。 「暗くて熱くて雰囲気のない不毛の岩が見えます。」
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月に似た惑星
JWST から収集されたデータは、さまざまな波長での主星との明るさのコントラスト (ppm (100 万分の 1 = 0.0001%) 単位) から得られた LHS 3844 b の昼間の熱の赤外線スペクトルを示しています。
(画像クレジット: Sebastian Zieba 他/MPIA)
LHS 3844 b が地球にどれだけ似ているかを正確に調べるために、天文学者は惑星の表面の組成に関する手がかりを提供できる JWST テクノロジーを使用しました。具体的には、研究チームは、電磁スペクトルの中赤外線部分における光と放射線の吸収と放射を測定する MIRI (中赤外線計測器) を使用しました。
研究者らは惑星を直接観察する代わりに、主星と比較した明るさレベルの変化を測定した。スピッツァー宇宙望遠鏡による観測から収集された追加のデータ ポイントも含まれています。次に、これらの測定値を RELAB スペクトル データベースのモデルと比較して、観察されたスペクトルを生成できる表面の種類を決定しました。
この結果は、この系外惑星が私たちの故郷の惑星よりも水星、さらには月に似ていることを示唆しています。その表面はおそらく、地球のようなケイ酸塩が豊富な地殻ではなく、玄武岩またはマントル岩、つまり高濃度のマグネシウム、鉄、かんらん石と呼ばれる鉄-マグネシウムケイ酸塩を含む物質で構成されていると考えられます。宇宙風化の結果、表面が岩や砂利などの破砕物で構成されている可能性もあります。 LHS 3844 b は大気が欠如しているため、現在も特に脆弱です。
研究を主導したハーバード・スミソニアン天体物理学センターのセバスチャン・ジーバ氏はプレスリリースで、「これらのプロセスは、硬い岩石をゆっくりと溶かして、月で見られるような細かい粒子や塵の層であるレゴリスを作るだけではないことが判明した」と述べた。 「彼らはまた、鉄と炭素を加えて層を暗くし、レゴリスの特性を観察とより一致させます。」
老いと埃に対抗する若さと堅実さ
研究チームは、惑星の「非常に暗く特徴のない表面」をもたらす可能性がある2つのシナリオを特定した。 1つ目は、まだ宇宙天候によって粉砕されていない硬い岩を使用した新しい外観です。 2 つ目は、宇宙の天候によって損傷を受けた古くて埃っぽい表面で、月と何ら変わりません。
研究者らは、表面が若いということは、火山活動などの地質活動が継続していることを意味すると指摘している。しかし、二酸化炭素や二酸化硫黄の生成が予想される火山ガスの放出の証拠はありません。それでも、彼らはより明確にするためにさらなる観察を求めています。
LHS 3844 b について他に何がわかっていますか?
研究者らは 2019 年に LHS 3844 b の発見を発表しました。地球とは異なり、系外惑星は非常に速い軌道を持っています。主星との距離は恒星の直径わずか 3 個分に相当し、往復はわずか 11 時間で完了します。
これは、軸を中心に回転するのにかかる時間と同じである、と研究著者らは説明する。これは、地球の片面は平均気温 1,340°F (725°C) の恒久的な日が続き、もう一方の面は常に暗闇にあることを意味します。研究で使用された測定値は、LHS 3844 b の昼側から取得されました。
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