新たに発見された太陽系外惑星は水に覆われた「スーパーアース」かもしれない

TOI-1452 b という名の太陽系外惑星が、モントリオール大学の大学院生で太陽系外惑星研究所 (iREx) のメンバーである Charles Cadieux 氏が率いる国際研究チームによって最近発見されました。この「スーパーアース」の可能性に関する研究結果は、The Astronomical Journal に掲載されました。

NASA によると、太陽系外惑星とは、太陽系の外にある惑星のことです。ほとんどの太陽系外惑星は、地球が太陽の周りを回っているように他の恒星の周りを回っていますが、自由に浮遊する太陽系外惑星 (または放浪惑星) は銀河の中心を回っており、どの恒星にも縛られていません。TOI-1452 b は地球から約 100 光年離れており、りゅう座にある連星系の赤色矮星の周りを回っています。大きさと質量は地球よりわずかに大きく、岩石質である可能性があります。TOI-1452 b の温度は、星からの距離が遠いため表面に液体の水が存在する可能性があるため、ゴルディロックスが「ちょうどいい」と言う温度です。

研究チームは、TOI-1452 b は「海洋惑星」である可能性があると考えている。こうしたタイプの湿潤天体は、木星や土星の衛星の一部のように、厚い水の層で完全に覆われている。天文学者によると、最近発見された太陽系外惑星の中には、その質量の大部分が地球の内部構造を構成する物質よりも軽い物質で構成されている場合にのみ説明できる密度を持つものがある。水が主な原因である。

「TOI-1452 bは、これまでに発見された海洋惑星の候補として最も有力な天体の1つです」とカディウ氏は声明で述べた。「その半径と質量は、地球のように基本的に金属と岩石でできている惑星に予想される密度よりもはるかに低いことを示しています。」

太陽系外惑星の内部モデリングの専門家2人（トロント大学のミハイロ・プロトニコフ氏とダイアナ・バレンシア氏）がTOI-1452 bを分析し、そのモデリングにより水が惑星の質量の30パーセントを占める可能性があることが示された。

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研究チームはまず、NASAのトランジット系外惑星サーベイ衛星（TESS）を使ってTOI-1452 bの軌跡をたどりました。TESSは、全天を観測して地球に近い惑星系を探す宇宙望遠鏡です。研究によると、TESSの信号は11日ごとに明るさがわずかに低下していることが示されており、この短い軌道時間のため、天文学者はこの系外惑星は地球より約70パーセント大きいと考えています。NASAによると、TOI-1452 bの1「年」はわずか11日で、その時間で恒星を周回するからです。この赤色矮星は太陽よりも小さくて冷たいため、TOI-1452 bは金星が太陽から受ける光とほぼ同じ量の光を受けます。カデュー氏と天文学者グループは、地上の望遠鏡でTESSの観測を追跡し、惑星の種類やその他の特徴を確認します。

「この発見は、私たちの研究者と機器の優れた能力を示すものであり、非常に誇りに思っています」と、モントリオール大学教授で、iRExおよびモンメガンティック天文台（OMM）の所長であるルネ・ドヨン氏は声明で述べた。「OMM、私たちの研究室で設計されたSPIRouと呼ばれる特別な機器、そして私たちの研究チームが開発した革新的な分析方法のおかげで、私たちはこのユニークな太陽系外惑星を発見することができました。」

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惑星の密度や海洋惑星としての地位に関する理論を確認するには、さらなる追跡調査が必要です。科学者らは、この惑星は大気がほとんどないか全くない巨大な岩石である可能性や、水素とヘリウムでできた大気を持つ岩石惑星である可能性もあると述べています。TOI-1452 b は、最近打ち上げられたジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡によるさらなる研究に最適な位置にあります。わずか 100 光年の距離です (天文学的にはかなり近い)。その明るさにより、ウェッブは大気を通して輝く星の光のスペクトルを捉えることができるはずです。これらのスペクトルは、大気を構成するものの指紋のようなものです。また、この惑星はりゅう座に位置しているため、ウェッブはほぼ一年中観測することができます。

太陽系外惑星は新たな発見の領域であるため、国際天文学連合は、ウェッブ望遠鏡で観測される最初の太陽系外惑星系のいくつかに命名する機会を一般の人々に提供する「NameExoWorlds 2022」コンテストを開始します。