ますます多くの太陽系外惑星がさまざまな観測方法によって識別および確認されるにつれて、まだとらえどころのない「聖杯」は、真に地球のような世界の発見です...その特徴の1つは液体の水の存在です。また、以前は「高温の木星」太陽系外惑星の厚い大気中で水が特定されていたのは事実ですが、新しい技術を使用して、太陽系外のさらに別の巨大な世界でそのスペクトルの特徴を見つけることができました。そのような発見。
カルテック、ペンシルベニア州立大学、海軍研究所、アリゾナ大学、ハーバードスミスソニアン宇宙物理学センターの研究者たちは、NSFが資金を提供するプロジェクトと協力して、太陽系外の大気中の水の存在を特定する新しい方法を開発しました。
以前の方法は、太陽系外惑星-この時点ですべての「熱い木星」、ホストの星に接近して軌道を回るガス状の惑星-が地球から見たときに星を通過する過程など、特定のインスタンスに依存していました。
残念ながら、これは多くの太陽系外惑星には当てはまりません...特に、ケプラーのような観測所が使用する通過方法によって発見されなかった（または発見されない）惑星。
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そこで研究者たちは、太陽系外惑星を検出する別の方法、すなわち、半径方向速度またはRVに目を向けました。この技術は、可視光を使用して、軌道を回る惑星の引力の「引っ張り」によって作成された、これまでにないほどの揺れの星の動きを観察します。星の光の中でのドップラーシフトは、ドップラー効果が車のクラクションが通過するときにピッチを上げたり下げたりするのと同じように、何らかの方法で動きを示します。
しかし、可視波長を使用する代わりに、チームは赤外線スペクトルを調べ、ハワイのWMケック天文台にある近赤外線エシェルスペクトログラフ（NIRSPEC）を使用して、比較的近くにある高温の木星タウボーティスb…の軌道を決定しました。その分光法を使用して、空の水分子を特定しました。
「スペクトログラフから得られる情報は、オーケストラの演奏を聞くようなものです。一緒にすべての音楽を聞くことができますが、注意深く聞くと、トランペットやバイオリン、チェロを選ぶことができ、それらの楽器が存在することがわかります」と、Caltechの大学院生で初代作者であるアレクサンドラロックウッドは述べています。調査。 「望遠鏡を使用すると、すべての光を一緒に見ることができますが、分光器を使用すると、さまざまな部分を取り出すことができます。この光の波長のように、ナトリウムがあることを意味します、またはこれは水があることを意味します。」
チリのVLTによるタウブーチスbの以前の観測では、一酸化炭素だけでなく、大気中のより高い高度の温度も特定されていました。
現在、この実証済みのIR RV技術により、たまたま私たちの視点から星の前を横切ることのない太陽系外惑星の大気も、水の存在や他の興味深い化合物について精査することができます。
「私たちは今、効果的な新しい赤外線技術を、太陽の近くの星を周回する他のいくつかの非通過惑星に適用しています」と、ペンシルベニア州立天文物理学部の研究員であり、この論文の共著者であるチャドベンダーは述べました。 「これらの惑星は、最も近い通過惑星よりもはるかに私たちに近いですが、以前の既存の手法で大気を直接測定することは困難または不可能だったため、天文学者によってほとんど無視されました。」
2018年に発売予定のジェームズウェッブ宇宙望遠鏡のような次世代の高性能望遠鏡が稼働すると、さらに小さくて遠方の太陽系外惑星をIR法で観測できます。おそらく、画期的な発見の助けになるでしょう。私たちのような惑星。
「現在の技術では太陽のような星の周りの地球のような惑星を検出することはできませんが、ケックを使用すると、近くの低質量の星の周りで発見されているいわゆる「超地球」惑星の大気を研究することがすぐに可能になるはずです。宇宙科学と惑星科学のジェフリー・ブレイク氏のカルテック教授は言った。 「ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡や30メートル望遠鏡（TMT）などの将来の望遠鏡を使用すると、ホスト星から遠く、液体の水が存在する可能性が高い、より涼しい惑星を調べることができます。」
調査結果は、2014年2月24日発行のオンライン版の論文に記載されています。天体物理ジャーナルの手紙.
出典：CaltechおよびEurekAlertのプレスリリース。
