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系外惑星 lhs-1140b の表面は完全に氷で覆われているか、海がある可能性があり、惑星全体が不気味な巨大な目玉のように見えます (右端は同じスケールの地球です)。 (画像クレジット: benoit gougeon/モントリオール大学)

2017年、この系外惑星は太陽系外で生命が存在する可能性が最も有望な惑星の一つであることが確認され、現在その可能性はさらに高まっています。でも何かがおかしい。

一見すると、系外惑星 lhs-1140b は次のように見えます。"眼球": この惑星の表面はすべて海で覆われていますが、そのほとんどは氷の下に隠されており、直径約 4,000 キロメートルの液体の海だけがあり、目の虹彩のように親星を見つめています。長い間。

カナダのモントリオール大学の天体物理学者であるチャールズ・カデュー氏は、「現在知られているすべての温帯系外惑星の中で、lhs-1140bはおそらく太陽系外天体の表面に液体の水が存在することを示す最良の間接証拠である。潜在的に居住可能な系外惑星の探索における重要なマイルストーンとなるでしょう。」

私たちは数年前に lhs-1140b を発見しました。その半径は地球の約 1.73 倍、質量は地球の 5.6 倍です。 lhs-1140b は地球より大きいですが、それでも地球に似た惑星と考えることができます。また、その恒星である lhs-1140 には地球よりも近く、わずか 25 日で 1 周しています。

もし星 lhs-1140 が私たちの太陽のようなものであれば、その軌道は生命が存在するには近すぎるでしょう。幸いなことに、それは太陽とは反対に、冷たく暗い赤色矮星、したがって、星と系外惑星の間の距離は、いわゆるハビタブルゾーン。これは、lhs-1140b の表面の水が完全に凍ったり蒸発したりしないことを意味します。

それでも、親星に非常に近いということは、系外惑星が壊れる可能性が高いことを意味します。潮止めされた。つまり、自転周期と公転周期が同期しているため、常に同じ面が星を向いていることになります。月は潮汐的に地球に固定されているため、地球から月の裏側を見ることはできません。

ハビタブルゾーンにあるからといって、惑星が生命を維持するために必要な条件を備えている必要があるというわけではありません。 lhs-1140b の化学的性質について詳しく知るには、その雰囲気が存在する場合、その雰囲気をさらに深く調査する必要があります。それが、cadieu と同僚がウェッブ宇宙望遠鏡 (jwst) で行ったことです。

この恒星系の距離は 50 光年未満であるため、系外惑星が地球と恒星の間の線を通過する際の恒星の光の特定の変化を収集することができます。このとき、星の光の一部が惑星の大気を貫通し、その中の原子が特定の波長の光を吸収または増幅する。したがって、光のどの波長が影響を受けるかを観察できれば、大気中にどのような原子が存在しているかを知ることができます。

このようにして、研究者は、窒素の予備測定存在すると、それは地球の大気の主成分です。 lhs-1140b がミニ海王星のようなガス惑星であるならば、その大気は水素がより豊富になるはずです。窒素の存在は、二次大気、つまり惑星の誕生と同時にではなく、その後に形成された大気を示しています。

昨年発表された研究では、研究チームはlhs-1140bの質量と半径を組み合わせてその密度を計算し、その密度は1立方センチメートルあたり5.9グラムであることが判明した。純粋な岩石惑星の場合、この密度は観測されたサイズ データに基づいて少し小さいと考えられます。ミニネプチューンまたは海の惑星。ミニ海王星が除外されると、可能性は 1 つだけ残されます。それは、表面が完全に海で覆われた系外惑星です。

しかし、潮汐ロックを考慮すると、この地球規模の海はあなたが思っているほど「地球規模」ではないかもしれません。星と反対側は凍ってしまうほど冷たいかもしれません。星に面した小さな領域だけが溶けるほど暖かい、不気味で奇妙な「目玉」が宇宙にぶら下がっているように見えます。

しかし、この地域の表面温度は摂氏 20 度に達することもあり、海洋生態系の繁栄には暑すぎます。十分暖かい。

この惑星が実際に何であるかはまだわかりませんが、異星人の生態系を発見する上で最も有望な太陽系外惑星の候補のようです。したがって、確かなことは、将来、より多くの科学者がその（おそらく）奇妙な「目玉」に直面するだろうということです。

モントリオール大学の物理学者ルネ・ドヨン氏は、「温帯惑星に地球に似た大気があるかどうかを検出する取り組みは、jwstの能力を限界まで押し上げている」と述べ、「しかし、それは実行可能だ。十分な観測時間が必要なだけだ」と語った。

「現在、窒素に富んだ大気の存在を確認するには、さらに多くのデータが必要です。lhs 1140bに大気があるかどうかを確認するには、少なくとも1年間の観測が必要であり、窒素の存在を検出するにはさらに2、3年の観測が必要になる可能性があります。」二酸化炭素。"

関連する論文は the astrophysical journal letters に受理され、プレプリント バージョンがプレプリント ライブラリ arxiv に公開されました (査読なし)。