TRAPPIST-1太陽系外惑星が生命を支える可能性が高まっています

画像:TRAPPIST-1の軌道にある7つの地球のような惑星の概念(NASA経由)。

ほぼ1週間前、私たち39光年離れたところに、7つの地球のような惑星があり 、そのうち3つがハビタブルゾーンにある星系の存在を知りました。科学者たちは、他の条件を考慮すれば、4番目の惑星も居住可能である可能性があると発表しました。

コーネル大学の新しいモデルは、火山性水素(H2)を温室効果ガスと見なすと、惑星が液体の水や生命さえも収容できる、いわゆるハビタブルゾーンが想像以上に広くなる可能性があることを示唆しています。気候を暖めます。大気が(CO2の代わりに)H2によって加熱される惑星は、はるかに広い距離の軌道に住むことができます。また、これらの雰囲気のおかげで、生命の存在を検出しやすくなる可能性があります。

研究の結果が正しければ、TRAPPIST-1h(この星で発見された最も遠い惑星で、現在は氷の太陽系外惑星と見なされています)が海洋をホストできる可能性があることを意味します。「TRAPPISTの 惑星は本当に寒いです」 と、Astrophysical JournalLettersに掲載された研究の主任研究員であるRamsesRamirezGizmodo語った。「そのうちの3つはハビタブルゾーンにありますが、水素を考慮に入れると、4番目のハビタブル惑星を持つことができます。」

天文学者は、地球上の生命に関連する2つの分子、二酸化炭素と水に応じてハビタブルゾーンを定義します。この定義によると、火星の場合と同様に、ハビタブルゾーンの外側の領域では太陽エネルギーが非常に少ないため、CO2が凍結します。一方、内部領域では、温度が蒸発点を超えているため、非常に高温になり、海洋が蒸発して温室効果が加速する可能性があります。これはずっと前に金星で起こった可能性があります。

しかし、私たちの銀河に存在する何十億もの星系の居住性テストを行うとき、2つの温室効果ガス(CO2と水)だけを考慮する必要がありますか?そうでないかもしれない。「他の温室効果ガスは居住可能ゾーンを拡大する可能性があります」と、研究の共著者であるラミレスとリサカルテネッガーは述べています。

火山性水素のハビタブルゾーンにある惑星の概念。画像:W。ヘニング/ NASAゴダード。

それらのガスの1つは水素です。数年前、科学者たちは、土星が太陽から離れているのと同じ距離である最大10 AU(天文単位)の距離でも、H2で満たされた厚い大気の惑星は、液体の水を支えるのに十分な温度を保つことができると提案しました。岩だらけの惑星は、生命が進化するのに必要な数十億年の間、H2が豊富な大気を維持できますか?結局のところ、H2は宇宙に逃げることができる非常に軽い分子です。

答えを見つけるために、ラミレスとカルテネッガーは、気温が2,600〜10,000ケルビン(太陽の平均気温は5,800ケルビン)の星の軌道上にあり、大気中のH2濃度が高い惑星に基づいて気候モデルを実行しました。 1〜50%(残りの大気はCO2と水蒸気で構成されています)。結果は心強いものでした。彼らは、失われているものを置き換えるためにより多くの水素が大気に到達すると仮定すると、H2が豊富な大気がハビタブルゾーンを30〜60%拡大できることを発見しました。

これは、水素ガスがマントルから火山を通って逃げていた場合に発生する可能性があります。科学者たちは、火星が最初の5億年の寿命の間、大量の水素を漏らしていた、漏出性の漏出性の蛇口であったと信じています。地球よりも大きい岩石の惑星は、重力やより強い磁場などのいくつかの要因により、水素ガスの放出期間がはるかに長くなる可能性があります。

私たちの太陽系に火山性水素によって加熱された惑星があった場合、ハビタブルゾーンは火星と木星の間にある小惑星帯まで2.4天文単位または同じものに拡大する可能性があります。「氷の惑星しか存在できないと私たちが考えていた地域では、火山があれば、最適な温度の惑星を見つけることができます」とカルテネッガー氏は述べています。

さらにエキサイティングなことに、H2が豊富な大気の惑星では、地球のような惑星よりも「生命存在指標」を検出する方が簡単かもしれません。「H2は非常に軽いガスです」とラミレスは説明しました。「これにより、このような惑星の生命を検出するのがはるかに簡単になる可能性があります。」

天文学者は、2018年にジェイムズウェッブ宇宙望遠鏡を打ち上げて、近くの岩石惑星の大気を生命の兆候について観察し始めることを望んでいます。

画像:NASA。

ラミレスとカルテネッガーのモデルは、私たちのお気に入りのスペースネイバーフッドであるTRAPPIST-1にとって重要な意味を持っています。ハビタブルゾーンの従来の定義では、そのシステム内の3つの惑星だけが液体の水をホストするのに最適な領域にあると決定されていますが、火山からの水素はこのグループにもう1つの惑星を追加できます。「惑星1hはハビタブルゾーンの端にあり、それは私たちが調査すべきものです」とラミレスは言いました。

MITの太陽系外惑星研究者であり、元のTRAPPIST-1研究の 共著者であるジュリアン・デ・ウィットは、この可能性に非常に興奮しています。

「このような研究は、他の恒星系での居住性がどのように機能するかを本当に理解するために、惑星を観察して研究する必要性を繰り返しています」と、deWitは電子メールでGizmodoに語った。「私たちがこれらの基本的な概念を理解する方法を変えようとしていることを知って非常にエキサイティングです。そうすれば、将来、次のようなはるかに重要な質問に答えることができます。私たちは一人ですか?」

ラミレスはこの点で同意します:

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