ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、系外惑星の大気中に二酸化炭素を初めて検出しました。この発見は、遠方の惑星を分析するという望遠鏡の目標における重要なマイルストーンであり、最終的には地球外生命の兆候を検出するのに役立つ可能性があります。
ジェームズ ウェッブの重要な科学的目標の 1 つは、太陽系外惑星の大気の組成を研究することであり、最終的に生命を宿す可能性のあるものを見つけることを期待しています。
望遠鏡がこれを行うために使用する主な方法は、透過分光法です。
基本的に、各要素は異なる波長 (または色) の光をさまざまな程度で吸収および放出するため、独自のプリントが得られます。ウェッブは、太陽系外惑星が星の前を通過するときに、系外惑星の大気中のこれらの指紋を検出できます。これは、以前の望遠鏡よりもはるかに正確です。
Webb は、7 月に惑星 WASP-96b の大気中に水の痕跡を発見したときに、このプロセスを初めて実証しました。
そして今、ウェッブは初めて大気中の二酸化炭素の重要な発見をしました。
研究中の惑星は WASP-39b で、700 光年離れた巨大ガス惑星で、その星に非常に近い軌道を周回しており、4 日ごとに 1 回転しています。
土星ほどの質量を持っていますが、900°C 前後の非常に高い温度により大気が膨張しているため、木星よりも大きくなっています。
これらすべての特徴により、WASP-39b は系外惑星の大気のスペクトルを研究するための理想的な候補となっています。
これを行うために Webb 近赤外分光器 (NIRSpec) を使用して、チームは、二酸化炭素の範囲内にある 4.1 から 4.6 ミクロンの間のスペクトルで明確な隆起を発見しました。
これらの新しい Webb 観測は、系外惑星についてこれまでに測定された 3 ～ 5.5 ミクロンの色の明るさの最小の差を捉えています。
この範囲のスペクトルには、二酸化炭素だけでなく、水とメタンも含まれており、これらはすべて、惑星が生命を維持できる可能性に影響を与える可能性があります。
惑星 WASP-39b は巨大ガス惑星であるため、生命の聖域とはなりそうにありませんが、次回、ジェームス ウェッブが近くの TRAPPIST-1 システムのような地球に似た世界を研究できるようになることが大いに期待されています。
この発見は、より小さな地球サイズの外惑星の将来の研究のための有用なベンチマークとして役立つでしょう。チームの主任科学者であるナタリー・バタグリア氏は、これが JWST でそのような太陽系外惑星の大気中で見つかる可能性が最も高い大気ガスであると述べています。
この研究は、Nature 誌に掲載されるために受理されました。
2022-08-27 04:48:33
著者: Vitalii Babkin