LHS 3844 b

2018 年 7 月 25 日から 8 月 22 日にかけて、トランジット系外惑星探査衛星(TESS) はLHS 3844 (Batsũ̀) を観測した。トランジットが検出され、TESS 追跡観測プログラム (TFOO) の一環として追跡観測が行われ、2018 年 9 月 6 日に完全なトランジットが観測された。チリのエル サウセにあるエル サウセ天文台の Planewave CSK14 望遠鏡とセロ トロロ国際天文台(CTIO) によっても LHS 3844 b のトランジットが検出された。この恒星は、通常のサーベイ運用の一環として、地上のMEarth-South 望遠鏡アレイを使用して観測されている。LHS 3844 は、2016 年 1 月 10 日から 2018 年 8 月 25 日の間に合計 1935 回測光観測されたが、トランジットは検出されなかった。^{[ 1 ]}

すべての通過信号が系外惑星によって生成されるわけではないため、通過を検証するためにいくつかのシナリオを検討し、除外する必要がありました。複数の宇宙望遠鏡と地上望遠鏡が同じ通過を観測していたため、信号は機器のアーティファクトではない可能性が高いです。また、0.96木星質量の伴星に対応する視線速度の上限に変動があり、検出可能であったはずなので、食連星による可能性も低いです。LHS 3844が伴星が偽陽性を生成する連星系である可能性も除外されています。これは、検出を免れるためには、その星が非常に暗く、恒星のすぐ近くを公転する必要があるためです。LHS 3844の固有運動が大きいことも、通過信号が通過する系外惑星を持つ遠方の恒星から生成された可能性を排除します。背景の恒星に対する恒星の運動が大きいため、以前の画像からの信号を確認するために暗い背景の恒星をチェックできるはずなので、このシナリオは除外されています。 ^{[ 1 ]}

2022年8月、この惑星とその主星は、第3回NameExoWorldsプロジェクトで命名される20のシステムの中に含まれた。^{[ 7 ]}コスタリカのチームによって提案された承認された名前は、2023年6月に発表された。LHS 3844 bはKua ꞌ kuaと名付けられ、その主星は、ブリブリ語で「蝶」と「ハチドリ」を意味する言葉にちなんでBatsũ̀と名付けられた。 ^{[ 2 ]}

LHS 3844 b の半径はトランジット測光法を用いて決定することができ、最初の発見時に決定されました。LHS 3844 b の半径は約 1.286地球半径であることが示されています。^{[ 9 ]}この惑星の質量はドップラー分光法を用いて決定され、質量は 2.27 ± 0.23 ～ 2.37 ± 0.25地球質量の範囲であることが明らかになり、スーパーアースとなっています。 ^{[ 10 ]}この惑星の体積密度は、LHS 3844 b の質量と半径の値から導き出すことができます。この惑星の体積密度は約 6 g/cm ³であることが示されています。この密度は、LHS 3844 b が乾燥した地球のような組成を持っていることと一致しています。^{[ 5 ] [ 4 ]}

LHS 3844 b は主星の周りを約 0.00624 AU の距離で公転しており、公転周期は約 11 時間 (0.462 日) です。このため、LHS 3844 b は超短周期(USP) 惑星です。^{[ 4 ]}この惑星の軌道は円形で、地球に対して横向きになっているため、地球から見ると恒星の前を通過します。^{[ 1 ] [ 6 ] [ 11 ]}

LHS 3844 b には大気がないため、惑星の自転を制限するのに理想的です。観測によると、この惑星は自転が公転周期と同期していない場合に予想されるような強い潮汐加熱を受けていません。これは、LHS 3844 b が潮汐ロックされていることを意味します。これにより、永久的な暗い面を持つ潮汐ロックされていることが確認された最初の系外惑星となります。^{[ 11 ] [ 12 ]}

LHS 3844 b には厚い大気は存在しない。これは、昼側から夜側への温度再分配が見られないこと、透過分光法が平坦で特徴のないスペクトルを示し、表面圧力が 0.1 bar を超える水素/ヘリウムまたは水の透明な大気を否定していることから示唆される。 ^{[ 8 ] [ 13 ]}その後の観測でも、二酸化炭素または二酸化硫黄の濃度が0.1 bar まで低下していることが示唆されている。^{[ 6 ]}より薄い大気は脱出しやすいと予想されるため、LHS 3844 b には大気が全く存在しない可能性がある。^{[ 8 ]}大気の欠如を説明するために、この惑星は系のスノーラインの内側で形成され、揮発性の少ない物質が集積し、完全な侵食を避けるのに十分な厚さの大気を生成できなかった可能性がある。高速衝突も大気を侵食する可能性がある。^{[ 14 ]}

LHS 3488 b の熱放射分光観測によると、LHS 3844 b の表面は古く、非常に暗いことが示唆されています。表面のボンドアルベドは約 0.14 で、月や水星の表面と似ています。表面の組成は、シリカ含有量の少ない超苦鉄質または苦鉄質物質と一致しており、花崗岩のような珪長質岩石は除外されます。これらの物質は、玄武岩またはその他のカンラン石に富む物質に富んでいる可能性があります。表面は宇宙風化が著しいと考えられます。^{[ 6 ]}

二酸化炭素や二酸化硫黄などの火山ガスが微量でも存在しないことは、この惑星に地質活動がないことを示している。^{[ 6 ]}