太陽系外惑星は金属に富んだ雰囲気を持っているかもしれません

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一見すると、GJ 1214bは超地球クラスの太陽系外惑星の数の増加の一例にすぎません。昨年後半、GJ 1214bは、天文学者がそのスペクトルを、存在する水蒸気との幅広い一致を見つけるモデルと比較したときに、その大気の成分が検出された最初の超地球となりました。同じチームによって行われた新しい作業により、大気の潜在的な特性がさらに洗練されます。

以前は、チームは彼らの観察が2つの仮想惑星モデルに適合する可能性があることを示唆していました。最初は、惑星は水素とヘリウムで覆われる可能性がありましたが、大気のスペクトルに吸収特性がないため、この層が厚い雲に隠されていない限り、これは当てはまりませんでした。しかし、利用可能なデータから、彼らはこの可能性を決定的に除外することができませんでした。

以前の観測とMEarth天文台からの最近の観測を組み合わせると、チームは、このシナリオを4.5σの信頼度(99.99%以上)で除外できたと報告しています。この結果、より多くの「金属」を含む残りのモデルが作成されます(天文学は、ヘリウムよりも原子番号が大きいすべての元素を意味します)。チームはまた、大気はおそらく体積で少なくとも10%の水蒸気であるという以前の結論を支持し続け、これを新しい観測に基づいて3σ(または99.7%)の信頼度で示しています。水蒸気は熱帯のジャングルにとって魅力的な場所であるかのように聞こえるかもしれませんが、チームは、近い軌道を回る惑星が華氏535度でうんざりするだろうと予測しています。

これらの発見は大気の興味深い話ですが、そのような重い元素の普及は、惑星自体の構造と歴史に関連する情報を与えるかもしれません。惑星大気のモデルは、GJ 1214bに期待される質量と温度の惑星には、2つの主要な形成シナリオがあることを示唆しています。最初に、大気は惑星の形成中に直接付着します。しかし、これは水素に富んだ雰囲気を示し、除外されました。 2つ目は、惑星が「雪のライン」を超えてさらに氷状の物体として形成されたが、形成後に移動し、昇華した氷から大気を作り出したことです。

チームは大気調査の範囲外ですが、トランジットのタイミングを使用して、システム内の追加の惑星によって引き起こされる可能性のある軌道の揺れを検索しました。最終的には何も発見されなかった。

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