天文学者らは、太陽系の外にある巨大な系外惑星の大気中で、夜明けと夕暮れの領域の明確な違いを初めて観察した。ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使って行われたこの検出には、極端な温度を持つ超高温木星であるWASP-121 bが関係しています。 惑星はその恒星に非常に近いため、自転は軌道と同期しており、そのため半球の一方が恒久的に恒星に面し、約2,500℃に加熱される一方、夜の側は約1,775℃低いままである。この構成では、ターミネーターと呼ばれるマークされた遷移ゾーンが作成されます。 ターミネーター間の確認されたバリエーション この観測により、惑星の通過中に赤外光の吸収が非対称であることが明らかになった。午後のターミネーター (夕暮れ) は午前のターミネーター (夜明け) よりも多くの光を吸収します。これは、温度と化学組成が異なることを示しています。 強風は熱を昼側から夜側に運び、午後にはその地域をさらに暖かくします。温度が上昇すると、このゾーンが拡大し、惑星の断面が拡大し、星の光をフィルターする方法が変化します。 James Webb の NIRSpec 装置からのデータでは、夕暮れ時の一酸化炭素信号の増加、温度による影響、および高温で解離する水蒸気の量の実際の減少も示されました。 極端な惑星の昼と夜の側面 WASP-121 b の平均温度は、昼側で約 2,770 ケルビン (約...
ヘンリエッタと呼ばれる新しい分光器は完全な操作性に近づき、遠方の惑星大気の分析に大きな進歩をもたらしました。この機器は、コペンハーゲンで開催された SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation カンファレンスで発表された記事で、「組み立てから最初の光まで: ヘンリエッタ大気圏分光器の統合、テスト、およびコミッショニング」というタイトルで発表されました。カーネギー天文台の研究者は、太陽系外の世界の特性評価における重大な限界を克服するツールを開発しました。 このプロジェクトは、天文学者が遠く離れた惑星を調査する方法に根本的な変化をもたらしました。サイズや質量などの従来の測定では系外惑星の部分的な情報が得られますが、ヘンリエッタでは大気組成を直接分析し、ガス、熱構造、および考えられる生体信号を前例のない精度で検出できます。この機能により、この機器は現在運用されている他の天文機器とは一線を画します。 従来のメトリクスと Henrietta ソリューションの限界 近年、天文学者は系外惑星を分類するために惑星の大きさや質量などの測定値に大きく依存してきました。ただし、これらの指標は、研究対象の世界の表面的な側面のみを明らかにします。カーネギー天文台の博士研究員でヘンリエッタ・プロジェクトの科学技術リーダーであるジェイソン・ウィリアムズ博士がこの問題を説明します。 「質量とサイズだけでは多くのことがわかります」とウィリアムズ氏は述べた。 「その方法で地球と金星を測定した場合、それらはほぼ同じ惑星であると思われるでしょう。しかし、それらの大気と状態は完全に異なることがわかっています。」 地球と金星はこの限界を完璧に例証しています。 2 つの惑星は質量と大きさの点で同様の特性を持っていますが、環境は根本的に異なります。大気は、その組成、密度、生命を維持する能力がまったく異なります。ヘンリエッタは、この知識のギャップを埋めるために正確に設計されており、遠く離れた光の点を、明確に定義されたアイデンティティを持つ化学的に豊富な世界に変換します。 分光器は、光をその構成波長に非常に高い精度で分離します。この能力により、水蒸気、二酸化炭素、メタンなどの分子の特定のスペクトル特徴が明らかになります。これらの物質の観察は、生命に適した条件を抱えている可能性のある惑星や、既存の惑星形成モデルに疑問を呈する惑星を特定するために重要です。この機器は、惑星の通過イベント中に大気を通過する星の光を分析することによって機能します。 統合、テスト、最初の観察までの道のり ヘンリエッタの開発には、天文学者が「ファースト ライト」と呼ぶ、機器が最初の天文データを取得する瞬間に到達するまでに、組み立て、統合、広範なテストを含む複数の複雑な段階が含まれていました。コペンハーゲンで発表された...
ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、系外惑星 TOI-561 b の厚い大気の兆候を捉えました。この岩石惑星は、地球から約 280 光年離れた六分座の恒星の周りを周回しています。わずか10.56時間で1周を完了します。 極端に接近すると過酷な状況が生じます。測定によると、日中の気温は約 1,800°C です。この値は、強い放射線にさらされた裸の岩の表面で予想される値を下回ります。このデータは、NIRSpec 機器を使用して 2024 年 5 月に行われた観測から得られました。 NIRSpec データは、惑星が予測よりも寒いことを示しています 系外惑星 TOI-561 b は超高温のスーパーアースとして分類されています。測定された密度は約 4.3 g/cm3...
ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、システムの詳細な観測を行いました。トラピスト-1から約40光年離れた場所にあります。地球。この星系は、私たちと同じ大きさの 7 つの岩石惑星で構成されており、ハビタブルゾーンの居住世界に大きな期待をもたらしました。 科学者たちは、そのうちの少なくとも 1 人、特にトラピスト-1e、のバージョンである可能性があります地球、液体の水と適切な雰囲気の条件が備わっています。しかし、最近のデータは、いくつかの内惑星には重大な大気が欠けていることを示しています。 分析の結果、赤色矮星に最も近い世界は、激しい恒星の活動によりガスを失っていることが判明した。これにより、星系全体の居住可能性が低下します。 システム検出トラピスト-1 天文学者がそのシステムを特定したトラピスト-12016年に地上の望遠鏡を使用して。中心星は超低温赤色矮星として分類されており、7つの岩石惑星が近くを周回している。 そのうちの3人は、トラピスト-1e、温度によって地表に液体の水が存在するハビタブルゾーンに位置しています。初期のモデルでは、良好な条件を維持するには適度な雰囲気があれば十分であると示唆されていました。 惑星が接近しているため、惑星が恒星の前を通過するときの通過の観察が容易になります。このため、この系は岩石系系外惑星の研究の優先対象となっています。 ジェームズ・ウェッブ氏による開会の挨拶 James Webb は、透過分光法に NIRSpec などの機器を使用して、2023 年にシステムの分析を開始しました。この技術は、通過中の可能性のある大気によってフィルターされた星の光を捕らえます。 内惑星の結果では、強い大気信号が存在しないことが明らかになりました。この星は頻繁にフレアやスポットを示し、惑星信号の分離を複雑にしています。 からの観察トラピスト-1bガスが閉じ込められていない高温の表面を示しました。同様の研究トラピスト-1c e トラピスト-1d露出した岩石模様を確認。...
ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) は、赤色矮星のハビタブルゾーンに位置する岩石の世界である系外惑星 TRAPPIST-1e の調査を続けています。地球から約 40 光年離れたみずがめ座に位置するこの惑星は、大きさと質量が地球と似ており、6 日ごとに星の周りを公転しています。 2023年から2024年にかけて複数回の通過で行われた最近の観測では、透過分光法を使用して、惑星の大気によって濾過された星の光を分析した。これまでに得られたデータは、水素が支配する一次大気を除外しているが、太陽系の地球型惑星で見られるような、より密度の高い二次大気の存在を決定的に確認したり排除したりするものではない。 研究者たちは、頻繁なフレアや星斑を伴う超低温の赤色矮星である恒星 TRAPPIST-1 の高い活動により、重大な障害に直面しています。これらの特性により、観測される信号に変動が生じ、惑星大気の影響を星の汚染から分離することが困難になります。 TRAPPIST-1 システムとその惑星の居住可能な可能性 TRAPPIST-1 システムには 7 つの岩石惑星が存在しており、それらはすべて地球に近い大きさです。そのうちの 3 つ (TRAPPIST-1e を含む)...
ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、地球から約 280 光年離れたところにあるスーパーアース、岩石の多い系外惑星 TOI-561 b に、濃密な大気が存在する確かな証拠を特定しました。この極端な世界は、地球の約 1.4 倍の半径を持ち、11 時間未満で恒星の周りを一周し、地球規模のマグマ オーシャンを形成するのに十分な高温の昼間の半球を特徴としています。 観測によると、惑星の光に照らされている側の温度は約 1,800°C であり、ガスのないむき出しの岩の表面で予測される 2,700°C よりも低い値です。この違いは、風を通して熱を再分配し、恒星放射線の一部を吸収する実質的な大気層の存在を示唆しています。 系外惑星TOI-561 bの特徴 TOI-561 b は星に非常に接近していることで際立っており、そのため潮汐ロック状態にあり、片面が常に光源と熱源に面しています。この構成により、岩石が溶ける表面状態が生じ、広大な溶岩が広がります。 37 時間以上の連続観測中にジェームス...
ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) による新たな観測は、最も地球に似た世界の 1 つと考えられている系外惑星 TRAPPIST-1e には大気がない可能性があることを示しています。 2023年に検出されたメタンの初期の兆候は、主星の汚染として再解釈されました。 The Astrophysical Journal Letters に 11 月 3 日に掲載されたこの研究は、ガス状エンベロープの存在を確認するにはさらに多くのデータが必要であることを強調しています。 この惑星は、地球から 40 光年離れた赤色矮星 TRAPPIST-1 のハビタブルゾーンを周回しています。その位置により、表面の液体の水と互換性のある温度が可能になりますが、これは熱を保持し放射線から保護する雰囲気がある場合に限られます。...
ジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡は、40 光年離れたみずがめ座に位置する系外惑星 TRAPPIST-1e の 4 回の通過を観測しました。 MIT の研究者が率いる国際チームは、2023 年と 2024 年に NIRSpec 機器によって収集されたデータを分析しました。最近発表された結果は、超低温の矮星 TRAPPIST-1 を周回する岩石惑星に大気が存在することを決定的に裏付けるものでも、排除するものでもありません。 透過スペクトルにより、星の活動によって引き起こされる変動が明らかになり、惑星信号の分離が複雑になりました。この分析では、金星や火星のような二酸化炭素を多く含む厚い大気は 95% の信頼度で除外されました。大気のない惑星、または窒素が支配する薄い惑星の 2 つのシナリオが引き続き実行可能です。 TRAPPIST-1...