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 TRAPPIST-1f の想像図。(2018 年 2 月) | |
| 発見[1] | |
|---|---|
| 発見者 | マイケル・ジロン他 |
| 発見場所 | スピッツァー宇宙望遠鏡 |
| 発見日 | 2017年2月22日 |
| 交通 | |
| 軌道特性[2] | |
| 0.038 49 ± 0.000 33 AU | |
| 偏心 | 0.010 07 ± 0.000 68 [3] |
| 9.207 540 ± 0.000 032 日 | |
| 傾斜 | 89.740° ± 0.019° |
| 368.81° ± 3.11° [3] | |
| 星 | トラピスト1 |
| 身体的特徴[2] | |
| 1.045+0.013 −0.012 R🜨 | |
| 質量 | 1.039 ± 0.031 メートル🜨 |
平均密度 | 5.009+0.138 −0.158 グラム/cm 3 |
| 0.951 ± 0.024 グラム 9.32 ± 0.24 メートル/秒2 | |
| 温度 | T eq :217.7 ± 2.1 K (-55.5 °C; -67.8 °F) [4] |
TRAPPIST-1f は、 2MASS J23062928-0502285 fとも呼ばれる太陽系外惑星で、おそらく岩石惑星であり[2 ]、水瓶座の地球から40.7光年(12.5パーセク) 離れた超低温矮星TRAPPIST-1 の周囲の居住可能領域[5]内を周回している。この太陽系外惑星は、惑星がその恒星の前を横切るときに引き起こす減光効果を測定する トランジット法を使用して発見された。
これは、2017年にスピッツァー宇宙望遠鏡の観測によって発見された、恒星を周回する4つの新しい太陽系外惑星のうちの1つでした。[1]
この惑星は潮汐固定されている可能性が高く、NASAの絵画では目玉のような惑星として描かれている。
身体的特徴
質量、半径、温度
TRAPPIST-1fは地球サイズの太陽系外惑星で、半径は地球に近い。平衡温度は218 K（-55 °C; -67 °F）である。[4]半径は1.045 R 🜨と質量1.039 M 🜨。[2]当初は質量がはるかに小さく、密度も低いと推定されていた。3.3 ± 0.9 g/cm 3および表面重力は約6.1 m/s 2（地球の62%）である。[1]これは揮発性物質が大量に存在することを示唆しており、2017年の研究では水の海が惑星の質量の最大20%を占め、そのような海の底の温度が1,400 K（1,130 °C、2,060 °F）以上に上昇する可能性があることが示唆されている。[6]しかし、精緻化された密度推定によると、TRAPPIST-1fは、この系の他の惑星と同様に、地球よりもわずかに密度が低いだけであり、岩石組成と一致している。[2]
雰囲気
マグマ海と大気の相互作用のシミュレーションによると、TRAPPIST-1fは進化の初期段階で原始的な蒸気大気の一部を保持している可能性があり、そのため現在は非生物的酸素が豊富な大気に覆われた厚い海を持っている可能性が高い。[7] TRAPPIST-1f（および惑星bとe）からのヘリウム放出は2022年時点では検出されていない。[8]
ホストスター
この惑星は、 TRAPPIST-1という（M型）超低温矮星の周りを回っている。この恒星の質量は0.08 M ☉、半径は0.11 R ☉。温度は2550 Kで、少なくとも70〜80億歳の年齢である。比較すると、太陽の年齢は46億歳[9]で、温度は5778 Kである。[10]この恒星は金属に富み、金属量（[Fe/H]）は0.04で、太陽の109％である。褐色矮星と水素融合星の境界に近いこのような低質量の恒星は、太陽よりも金属含有量がかなり少ないと予想されるため、これは特に奇妙である。一方、金属が豊富な恒星は、金属が乏しい恒星よりも惑星を持つ可能性が高い。その光度（L ☉）は太陽の0.05％である。
この星の見かけの等級、つまり地球から見た明るさは 18.8 です。そのため、肉眼では暗すぎて見えません。
軌道
TRAPPIST-1f は、約 9.206 日の公転周期と、地球の公転半径の約 0.037 倍 (太陽から水星までの距離は約 0.38 AU )で主星を周回します。
居住性
この太陽系外惑星は、その親星のハビタブルゾーン内かわずかに外側を周回していると発表された。ハビタブルゾーンとは、適切な条件と大気の特性があれば、惑星の表面に液体の水が存在する可能性がある領域である。2017年8月31日、ハッブル宇宙望遠鏡の天文学者は、TRAPPIST-1太陽系外惑星に水が存在する可能性があるという最初の証拠を報告した。[11] [12]
TRAPPIST-1f の半径は地球とほぼ同じで、約 1.045 R 🜨であるが、当初は質量が地球の約 3 分の 2 で、約 0.68 M Eしかないと考えられていた。そのため、この惑星が完全に岩石惑星である可能性は低く、地球のような惑星、つまり大きな鉄の核を持つ岩石惑星だが厚い水素ヘリウムの大気に覆われていない惑星である可能性は極めて低いと考えられていた。2017 年のシミュレーションでは、この惑星の成分の約 20% が水であると示唆されており、これは地球よりもはるかに高い。このような巨大な水の層では、圧力と温度が高くなり、水が気体状態を保つことができ、液体の水は TRAPPIST-1f の大気の上端近くの雲としてのみ存在することになる。この研究に基づくと、TRAPPIST-1f は、大気中に水の雲を持つ他の氷巨星と同様に居住可能ではない可能性が高い。[6]しかし、精緻な推定によれば、TRAPPIST-1fは地球とほぼ同じ質量を持ち、この系の他の惑星と同様に、密度は地球よりわずかに低いだけであり、岩石組成と一致している。[2]
その主星は赤色 超低温矮星で、質量は太陽のわずか8%ほど（褐色矮星と水素融合星の境界付近）である。その結果、TRAPPIST-1のような星は4～5兆年まで生きる能力があり、これは太陽の寿命の400～500倍にあたる。[13]この長期間の生存能力により、宇宙が現在よりもはるかに古くなり、新しい星を形成するために必要なガスが枯渇し、残りの星が死に始めるときには、TRAPPIST-1は生き残る最後の星の1つになる可能性が高い。
この惑星は、おそらく潮汐ロックされており、片方の半球は恒星に向いているが、反対側は永遠の暗闇に包まれている。しかし、この2つの激しい領域の間には、適度な温度の細い部分があり、これをターミネーターラインと呼んでいる。この部分の温度は、液体の水が存在するのに適した温度（約273 Kまたは0 °Cまたは32 °F）である可能性がある。さらに、恒星と反対側に熱を伝達するのに十分な厚さの大気があれば、惑星のかなり広い部分が居住可能になる可能性がある。
参照
参考文献
- ^ abc Gillon, Michaël; Triaud, Amaury HMJ; Demory, Brice-Olivier; Jehin, Emmanuël; Agol, Eric; Deck, Katherine M.; Lederer, Susan M.; Wit, Julien de; Burdanov, Artem (2017). 「近傍の超低温矮星 TRAPPIST-1 の周囲にある 7 つの温帯地球型惑星」. Nature . 542 (7642): 456–460. arXiv : 1703.01424 . Bibcode :2017Natur.542..456G. doi :10.1038/nature21360. PMC 5330437. PMID 28230125 .
- ^ abcdef Agol, Eric; Dorn, Caroline; Grimm, Simon L.; Turbet, Martin; et al. (2021年2月1日). 「TRAPPIST-1の通過タイミングと測光分析の改良：質量、半径、密度、ダイナミクス、エフェメリス」.惑星科学ジャーナル. 2 (1): 1. arXiv : 2010.01074 . Bibcode :2021PSJ.....2....1A. doi : 10.3847/psj/abd022 . S2CID 222125312.
- ^ ab グリム、サイモン L.;デモリー、ブライス＝オリヴィエ。ギロン、マイケル。ドーン、キャロライン。アゴル、エリック。ブルダノフ、アルチョム。デレス、レティシア。セストヴィッチ、マルコ。トライオード、アマウリーHMJ。ターベット、マーティン。ボルモント、エメリン。カルダス、アンソニー。デ・ウィット、ジュリアン。ジェヒン、エマニュエル。ルコント、ジェレミー。レイモンド、ショーン N.ヴァン・グローテル、ヴァレリー;バーガッサー、アダム・J.キャリー、ショーン。ファブリッキー、ダニエル。ヘン、ケビン。ヘルナンデス、デビッド M.インガルス、ジェームス G.レデラー、スーザン。セルシス、フランク。ケロス、ディディエ（2018年2月5日）。 「TRAPPIST-1 系外惑星の性質」。天文学と天体物理学。613 : A68. arXiv : 1802.01377 . Bibcode :2018A&A...613A..68G. doi :10.1051/0004-6361/201732233. S2CID 3441829.
- ^ ab Ducrot, E.; Gillon, M.; Delrez, L.; Agol, E.; et al. (2020年8月1日). 「TRAPPIST-1: Spitzer探査科学プログラムRed Worldsの世界的な成果」.天文学と天体物理学. 640 : A112. arXiv : 2006.13826 . Bibcode :2020A&A...640A.112D. doi :10.1051/0004-6361/201937392. ISSN 0004-6361. S2CID 220041987.
- ^ 「NASAの望遠鏡が単一の恒星の周囲に地球サイズの居住可能領域惑星の最大群を発見」。太陽系外惑星探査：太陽系外惑星（プレスリリース）。2017年2月22日閲覧。
- ^ ab Quarles, Billy; Quintana, Elisa V.; Lopez, Eric D.; Schlieder, Joshua E.; Barclay, Thomas (2017). 「長期動的シミュレーションによる TRAPPIST-1 の 7 つの惑星の妥当な構成」. The Astrophysical Journal . 842 (1): L5. arXiv : 1704.02261 . Bibcode :2017ApJ...842L...5Q. doi : 10.3847/2041-8213/aa74bf . S2CID 119474320.
- ^ バース、パトリック; カローネ、ルドミラ; バーンズ、ロリー; ノアック、レナ; モリエール、ポール; ヘニング、トーマス (2021)、「TRAPPIST-1 惑星のマグマオーシャン進化」、アストロバイオロジー、21 (11): 1325–1349、arXiv : 2008.09599、Bibcode :2021AsBio..21.1325B、doi :10.1089/ast.2020.2277、PMID 34314604、S2CID 221246323
- ^ クリシュナムルシー、ヴィグネシュワラン、他 (2021)、「TRAPPIST-1b、e、Fの上層大気におけるヘリウムの非検出」、天文学ジャーナル、162 (3): 82、arXiv : 2106.11444、Bibcode :2021AJ....162...82K、doi : 10.3847/1538-3881/ac0d57
- ^ Fraser Cain (2008年9月16日). 「太陽は何歳か?」Universe Today . 2011年2月19日閲覧。
- ^ Fraser Cain (2008年9月15日). 「太陽の温度」. Universe Today . 2011年2月19日閲覧。
- ^ Bourrier, Vincent; de Wit, Julien; Jäger, Mathias (2017年8月31日). 「ハッブル宇宙望遠鏡、TRAPPIST-1惑星の水分含有量の可能性について初の示唆」www.SpaceTelescope.org . 2017年9月4日閲覧。
- ^ PTI (2017年9月4日). 「TRAPPIST-1惑星で水の存在を示す最初の証拠」. The Indian Express . 2017年9月4日閲覧。
- ^ Adams, Fred C.; Laughlin, Gregory; Graves, Genevieve JM「赤色矮星と主系列の終焉」。重力崩壊：大質量星から惑星へ。メキシコ天文学・天体物理学誌。pp. 46–49。Bibcode ：2004RMxAC..22...46A。
外部リンク
- TRAPPIST-1 の 7 つの惑星の発見に関する NASA のブリーフィング
