遠方の太陽系外惑星の気圧を測定することは困難な作業のように思えるかもしれませんが、ワシントン大学の天文学者は、まさにそれを行うための新しい技術を開発しました。
太陽系外惑星の発見が最初に取り入れられたとき、天文学者は居住可能ゾーン内の惑星を見つけることに重点を置いていました。水が凍ることも沸騰することもない星の周りのバンドです。しかし、太陽系外惑星の環境と居住性を特徴付けることは、惑星の表面温度だけに依存しません。
大気圧は、太陽系外惑星の表面が液体の水を保持している可能性があるかどうかを測定する際にも同様に重要です。高所でのキャンプに詳しい人は、圧力が水の沸点にどのように影響するかを十分に理解している必要があります。
博士候補のアミットミスラが開発した方法は、「ダイマー」（惑星の大気中で高圧と密度で形成される傾向のある分子の結合ペア）を分離することを含み、単に浮遊している「モノマー」と混同しないでください。分子。二量体には多くの種類がありますが、研究チームは、水素結合を介して一時的に互いに結合している酸素分子のみに焦点を当てていました。
太陽系外惑星がそのホスト星の前を通過するとき、我々は間接的に太陽系外惑星の大気中の二量体を検出するかもしれません。星の光が惑星の大気の薄い層を通過すると、ダイマーはその特定の波長を吸収します。スターライトが地球に到達すると、ダイマーの化学的指紋が刻印されます。
ダイマーは独特のパターンで光を吸収します。これは通常、分子の回転運動により4つのピークを持ちます。ただし、気圧や密度によっては、吸収量が変化する場合があります。この違いは、単量体よりも二量体の方がはるかに顕著であり、天文学者はこれら2つのシグネチャの比率に基づいて大気圧に関する追加情報を取得できます。
昨年、地球の大気中で水の二量体が検出されましたが、すぐにオンラインになる強力な望遠鏡により、天文学者はこの方法を使用して遠方の太陽系外惑星を観測できるようになる可能性があります。チームは、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡を使用してそのような検出を行う可能性を分析し、困難ではあるが可能であることがわかりました。
太陽系外惑星の大気中の二量体を検出することは、大気圧を評価するだけでなく、表面の水の状態だけでなく、他のバイオシグネチャーマーカーも評価するのに役立ちます。酸素は光合成に直接関係しており、藻類や他の植物によって定期的に生成されない限り、太陽系外惑星の大気中に豊富に含まれることはほとんどありません。
「だから私たちが良い標的惑星を見つけて、これらの二量体分子を検出できるとしたら、これは今後10〜15年以内に可能になるかもしれません。圧力について何かを伝えるだけでなく、実際にその惑星に生命があることを伝えます」と記者発表でミスラは語った。
この論文はAstrobiologyの2月号に掲載されており、こちらからダウンロードできます。
