ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が液体の水が存在する可能性のある太陽系外惑星を発見
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地球から約48光年離れたところにある太陽系外惑星をジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡で観測したところ、地球の大西洋ほどの海がある可能性が明らかになったそうだ。
その太陽系外惑星は「LHS 1140 b」という。新たな観測では、いわゆる地球型惑星「スーパーアース」で、その質量の10~20%は液体の水である可能性が示唆されている。
しかも地球のように窒素が豊富な大気まで存在するかもしれないという。もしかしたら地球外生命を探すのに最適な場所かもしれないという。
・地球型惑星「LHS 1140 b」の地表に液体の水が存在する可能性
くじら座の方角へ約48~49光年先にある赤色矮星「LHS 1140」、その周囲を公転しているのが太陽系外惑星「LHS 1140 b」だ。
地球の約1.7倍ほどの大きさがあるスーパーアース(質量が地球と同程度から数倍程度で、主成分が岩石や金属などの固体成分と推定された惑星)で、その軌道は「ハビタブルゾーン(地球と似た生命が存在できる天文学上の領域)」に収まっている。
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モントリオール大学博士課程の学生シャルル・カデュー氏は、そこで液体の水が発見される可能性についてかなり期待しており、「今知られている太陽系外惑星の中で、地表に液体の水が存在すると考えられる最有力候補」と述べている。
じつはLHS 1140 bは以前から宇宙の水を探す研究者たちから注目されていたが、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使った最新の観測によって、彼らの期待が間違っていなかったことがわかったのだ。
これまでLHS 1140 bが「スーパーアース」(地球より大きな岩石惑星)なのか、「ミニ・ネプチューン」(海王星型の小さなガス惑星)なのかはっきりしなかった。
だがジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の観測データは、おそらくミニ・ネプチューンではないだろうことを示している。
もしLHS 1140 bがこのタイプなら、その大きな大気によって吸収された光の痕跡が見られるはずだが、それがないのだ。
データが告げているのは、むしろLHS 1140 bは地球のような岩石惑星であろうということだ。つまりスーパーアースである可能性が濃厚ということだ。
しかもそれだけでなく、地球にも似た窒素が豊富な大気の存在すら示唆されている。
まだはっきりと決まったわけではないが、窒素の大気の有無は液体の水が存在する条件にも関係するため、もし本当なら大きな意味がある。
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HS 1140 bは、木星の衛星エウロパのように完全に氷で覆われた惑星の可能性もあるが、一部が液体の海のままである可能性もある / Credit: B. Gougeon/Universite de Montreal.・そこに生命はあるか?
LHS 1140 bはその大きさの割には質量が小さい。このことから、その10~20%は水でできていると推測されている。
モデルに基づく予測では、LHS 1140 bは氷の惑星であるようだ。だが、その自転は恒星と完全に同期し、地球の月のように片側を常にそちらに向けているので、暖かい面には液体の海ができるだろうと考えられる。
その海は直径4000kmほどで、地球の大西洋とほぼ同じ大きさ。また表面の温度は、20度ほどであるという。
こうしたことは今の時点ではまだ確定しておらず、今後の観察でそれを裏付ける必要がある。それでもLHS 1140 bの発見は、居住可能な惑星探しにおいて重要な一里塚となる。
ミシガン大学のライアン・マクドナルド氏は、「とても幸先がいいスタート」であると次のように説明する。
A thick nitrogen-rich (nearly 100% N2) atmosphere can potentially explain LHS 1140b's transmission spectrum!
— Ryan MacDonald (@MartianColonist) July 8, 2024
This isn't the highest statistical significance (2.3σ), so we're calling it a "tentative hint" of an atmosphere at this stage.
But it's a promising start! pic.twitter.com/4s7LsXmkcI
ハビタブルゾーンにあるスーパーアースの大気がちらりと見えた初の瞬間です。LHS 1140 bは液体の水の発見がもっとも期待される候補であるだけでなく、大気の特徴を観察できる最有力候補でもあるとのこと。
ハビタブルゾーンにある太陽系外惑星としてはTRAPPIST-1の惑星が有名ですが、LHS 1140はそれよりも活動が穏やかです。
そのため、その黒点によって生じる恒星のシグナルと惑星の大気を区別しやすいのです(ライアン・マクドナルド氏)
今後の観察次第では、「私たちは宇宙で孤独な存在なのか?」という深淵な問いの答えがもたらされる可能性もある。
この発見は『Astrophysical Journal Letters』(2024年7月10日付)に掲載された。
References:Found with Webb: a potentially habitable icy | EurekAlert!Oddball icy exoplanet could be the best place to look for alien life / written by hiroching / edited by / parumo
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