500番目の太陽系外惑星の発見の最近のマイルストーンにより、惑星天文学の将来は有望です。通過する惑星の大気の観測が追加されたことで、天文学者は惑星がどのように形成され、どのように生きているかをより完全に把握しています。
これまでのところ、大気の観測は「ホットジュピター」タイプの惑星に限定されており、それらはしばしばふくらんで大気を拡大し、観測を容易にします。ただし、最近の一連の観察結果は、 自然、惑星外大気の下限と拡張観測を超地球に押し上げました。
問題の惑星であるGJ 1214bは、地球から見たときにその親星の前を通過します。これにより、天体が半径や密度などのシステムの特徴を決定するのに役立つ小さな日食が可能になります。今年の8月にAstrophysical Journalで発表された以前の研究では、惑星の密度が異常に低い（1.87 g / cm3）。これは、完全に岩石または鉄ベースの惑星だけでなく、完全に水氷で構成された巨大な雪玉でさえも除外しました。結論は、惑星は厚い気体の大気に囲まれており、観測を満足させることができる3つの可能な大気が提案されたということです。
1つ目は、形成中に大気が原始惑星系星雲から直接降着したことです。この場合、大気は水素とヘリウムの原始的な組成の多くを保持している可能性が高いです。これは、質量がそれが容易に逃げるのを防ぐのに十分であるためです。 2つ目は、惑星自体が主に水、二酸化炭素、一酸化炭素などの化合物の氷で構成されていることです。そのような惑星が形成された場合、昇華により、脱出できない大気が形成される可能性があります。最後に、岩石の強い成分が惑星を形成した場合、ガス放出により、間欠泉から水蒸気の雰囲気、一酸化炭素、二酸化炭素、その他のガスが発生する可能性があります。
天文学者を追跡するための課題は、大気のスペクトルをこれらのモデルの1つ、またはおそらく新しいモデルに一致させることです。新しいチームは、ゲッティンゲン大学とカリフォルニア大学サンタクルーズ校で働いているJacob Bean、Eliza Kempton、およびDerek Homeierで構成されています。彼らの惑星の大気のスペクトルはほとんど特徴がなく、強い吸収線を示していません。これは、大気からの信号を不明瞭にする厚い雲の層がない限り、大気がほとんど水素である最初のケースをほとんど除外します。しかし、チームは、この発見は主に氷からの蒸気で構成された大気と一致していると指摘しています。著者は、「惑星は大気中に存在する高温のために液体の水を一切抱かないだろう」と注意するように注意しています。
これらの調査結果は、大気の性質を決定的に示しているわけではありませんが、縮退を、蒸気で満たされた大気か、厚い雲と霞がある大気のいずれかに絞り込みます。 Beanは、可能性を完全に狭めることはしなかったが、トランジット分光法の超地球への応用は「これらの世界の特徴付けに向けた道の真のマイルストーンに到達した」と述べています。さらなる研究のために、Beanは、「これらの大気のどれがGJ 1214bに存在するかを決定するために、より長い波長の赤外光での[f]フォローアップ観測が今必要とされている」
