NASA のジェームズ ウェッブ望遠鏡が地球サイズの太陽系外惑星を初めて発見

ジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡は、LHS 475 b と呼ばれる地球サイズの岩石惑星である、最初の新しい系外惑星を発見しました。 わずか 41 光年離れた位置にあるこの惑星は、小さな薄暗い星のすぐ近くを公転しており、わずか 2 日で 1 周します。

1 月 11 日水曜日に開催されたアメリカ天文学会 (AAS) の会議で発表されたこの発見は、発見されたほとんどの太陽系外惑星が通常、木星に似た大きなガス巨星であるため、注目に値します。 地球に似た惑星は直径の 10 分の 1 未満と非常に小さいため、ほとんどの望遠鏡で検出するのは困難です。

NASA の Transiting Exoplanet Survey Satellite を使用した以前の研究では、2018 年に特に系外惑星を探すために打ち上げられた別の宇宙ベースの望遠鏡が、この系に惑星候補が存在する可能性があることを示していました。 JWST は、2022 年 8 月と 9 月に行われた観測から、惑星の存在を確認することができました。

JWST がこの惑星を検出できたという事実は、将来、地球に似た惑星をさらに特定できるようになることを示しています。 それ以上に、大気を検出できるはずです。これは、他の望遠鏡ではこのサイズの惑星ではできないことです。

現在の多くの系外惑星研究の最終的な目的は、系外惑星の周囲の大気を理解することです。 特定の惑星が居住可能かどうかをよりよく理解するために、天文学者はその大気を研究する必要があります。これは、表面温度などの要因に大きな影響を与える可能性があるためです。

ジョンズ・ホプキンス大学応用物理学研究所の主任研究員であるジェイコブ・ラスティグ・イェーガー氏は、AAS 会議で次のように述べています。 「そして、この旅の最初のステップは、系外惑星の大気の存在を検出することです。」

JWST は太陽系外惑星の大気を検出できるはずですが、その作業は依然として困難です。 系外惑星は恒星よりもはるかに小さく、放出する光も少ないため、直接検出されることはめったにありません。 代わりに、天文学者は主星を研究し、明るさや動きの小さな偏差を探します。これは、それらを周回する惑星の存在を示しています。

これらの条件を考えると、JWST は、赤色矮星と呼ばれる非常に小さな星を周回する岩石惑星の大気しか検出できない可能性が高い、と Lustig-Yaeger は説明した。 いくつかの点で、これらの岩石の世界は地球と同じくらいの大きさであるため、居住可能な惑星を探すのに適しています. ただし、これらのタイプの惑星は、地球が太陽の周りを公転するよりも星の近くを公転しているため、はるかに高温です。 惑星が主星に近づくと、星の熱と放射によって大気が剥ぎ取られる可能性があります。

最近発見された太陽系外惑星 LHS 475 b の場合、JWST は 2 回のトランジット (惑星が主星の前を通過し、星の明るさが一時的かつ非常にわずかに低下する) を観測し、どちらも惑星が存在することを確認しました。チームがその半径を計算できるようにしました。

彼らはまた、透過分光法と呼ばれる方法を使用してその大気を調べ、大気が何であるかを正確に確認することはできませんでしたが、さまざまなオプションを除外することができました. この発見は、この惑星には木星のような水素が優勢な大気や純粋なメタンの大気がないことを示しています。 金星のように濃い二酸化炭素の大気を持っている可能性もあれば、星によって大気が取り除かれているため、大気がまったくない可能性もあります。

「天文台のデータは美しいです」と、研究仲間のエリン・メイは次のように述べています。 声明. 「望遠鏡は非常に感度が高く、さまざまな分子を簡単に検出できますが、惑星の大気について決定的な結論を出すことはまだできません。」

研究チームは、今年の夏に JWST を使用して別の惑星の観測を計画しています。 そしてこの研究は、JWST が太陽系外惑星について学習するためのツールとしていかに強力であるかを示しています。 とてもエキサイティングな時期です」と、Lustig-Yaeger 氏は述べています。 「私たちは、JWST で可能なことの表面をなぞり始めたところです。」