科学者がTRAPPIST-1が太陽系より古いことを発見

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2017年2月、ヨーロッパの天文学者のチームが近くの星TRAPPIST-1を周回する7惑星システムの発見を発表しました。 7つの惑星すべてが岩が多いという事実は別として、3つの惑星がTRAPPIST-1の居住可能ゾーン内を周回するという追加のボーナスがありました。そのため、システム内の惑星が居住可能かどうかを判断しようとする複数の研究が行われてきました。

居住性の研究に関しては、考慮すべき重要な要素の1つは、星系の年齢です。基本的に、若い星は、爆発して有害な放射線バーストを放出する傾向がありますが、古い星を周回する惑星は、長期間放射線を受けます。天文学者のペアによる新しい研究のおかげで、現在、トラピスト-1システムは太陽系の2倍古いことが知られています。

で発表される研究 天体物理ジャーナル 「オンザエイジオブザトラピスト-1システム」というタイトルで、カリフォルニア大学サンディエゴ校(UCSD)の天文学者、アダムブルガッサー氏が指揮しました。ジェット推進研究所でNASAの太陽系外惑星探査プログラム(EEP)の副プログラム科学者であるエリックママジェクが加わりました。

一緒に、彼らはTRAPPIST-1の運動学(つまり、銀河の中心を周回する速度)、その年代、磁気活動、密度、吸収線、表面重力、金属性、および恒星フレアが発生する速度に関するデータを調べました。 。これらすべてから、彼らはTRAPPIST-1がかなり古く、54から98億歳のどこかだと判断しました。これは、約45億年前に形成された私たちの太陽系の最大2倍の古さです。

これらの結果は、TRAPPIST-1システムが約5億年前のものであったという以前に保持された推定と矛盾しています。これは、TRAPPIST-1のような低質量の星(太陽の質量が約8%である)が最小サイズに収縮するのにこれほど長い時間がかかるという事実に基づいていました。しかし、年齢の上限が100億年弱であるため、この星系は宇宙そのものと同じくらい古い可能性があります。

バーガサー博士が最近のNASAの報道声明で説明したように:

「私たちの結果は、システムが何十億年もの間存続しなければならないため、TRAPPIST-1システムの進化を抑制するのに役立ちます。これは、惑星が一緒に進化する必要があったことを意味します。そうでなければ、システムはずっと前にバラバラになっていたでしょう。」

居住性調査に関する限り、これの意味は非常に重要です。一つには、古い星は若い星と比較してフレアアップの方法が少ない。彼らの研究から、BurgasserとMamajekはTRAPPIST-1が他の超クールな矮星に比べて比較的静かであることを確認しました。しかし、トラピスト1の周りの惑星は星に非常に接近しているため、この時点で何十億年もの放射線に曝されています。

そのため、トラピスト1号を周回するほとんどの惑星は、最も外側の2つを期待している可能性があります。 g そして h –おそらく大気が取り除かれていたでしょう–保護磁場を失った数十億年前の火星に起こったのと同様です。これは、TRAPPIST-1の太陽活動が惑星の生命に貢献しないと結論付けた最近の多くの研究と確かに一致しています。

これらの研究のいくつかは恒星フレアのTRAPPIST-1のレベルを扱っていましたが、他の研究は磁場が果たす役割を調べました。結局、彼らはTRAPPIST-1があまりにも可変的であり、それ自身の磁場がその惑星の場に接続される可能性が高く、星からの粒子が惑星の大気に直接流れることを可能にするだろうと結論付けました簡単に取り除かれます)。

しかし、結果は完全に悪いニュースではありませんでした。 TRAPPIST-1惑星の推定密度は地球の密度よりも低いため、揮発性元素(水、二酸化炭素、アンモニア、メタンなど)が大量に含まれている可能性があります。これらは、表面を多くの有害な放射線から保護する厚い大気の形成につながり、熱く閉じ込められた惑星全体に熱を再分配した可能性があります。

再び、厚い大気も金星に似た効果を持つ可能性があり、暴走する温室効果を生み出し、信じられないほど厚い大気と非常に高温の表面をもたらしました。したがって、このような状況下では、これらの惑星に出現した生命は何十億年も生き残るために非常に丈夫でなければなりませんでした。

考慮すべきもう1つの良い点は、TRAPPIST-1の一定の明るさと温度です。これは、Mクラス(赤い矮星)の星にも典型的なものです。私たちの太陽のような星は、推定寿命が100億年(これはほぼ途中です)であり、時間とともに着実に明るく熱くなります。一方、赤い矮星は10兆年もの間存在すると信じられています-宇宙が存在していたよりはるかに長い-強度はあまり変化しません。

複雑な生命が地球上に出現するのにかかった時間(45億年以上)を考えると、この寿命と一貫性は、赤い矮星システムを居住可能性のための最善の長期的な賭けにすることができます。これは、ハーバード・スミソニアン天体物理学センター(CfA)のAvi Loeb教授が実施した最近の研究の結論でした。そしてママジェクが説明したように:

「太陽よりもはるかに重い星は、すぐに燃料を消費し、何百万年もかけて明るくなり、超新星として爆発します。しかし、トラピスト1は、現在の宇宙の時代よりも約900倍長く光る、ゆっくり燃えるキャンドルのようなものです。」

NASAはまた、これらの調査結果に興奮を表明しています。 「これらの新しい結果は、トラピスト1惑星の将来の観測に有用なコンテキストを提供します。それは、惑星の大気がどのように形成され進化するか、そして持続するかしないかについての素晴らしい洞察を私たちに与える可能性があります」現時点では、トラピスト1と他の近くの星系の居住性研究は、間接的な方法に限定されています。

ただし、近い将来、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡のような次世代のミッションでは、これらの惑星に大気があるかどうかやその構成などの追加情報が明らかになることが期待されています。ハッブル宇宙望遠鏡とスピッツァー宇宙望遠鏡での将来の観測も、これらの惑星とそれらの表面の可能な条件についての理解を深めることが期待されています。

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