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バーナードの星の軌道にある凍った超地球:私たちの「隣人」を隠しているのは何ですか?

毎晩、星、天文学者を整理します私たちの宇宙がどれほどいっぱいか、あるいは少なくとも私たちの銀河を見つけるために近づいています。他の星の軌道で最初の太陽系外惑星が発見されてから四半世紀後、統計データは、平均して、天の川のすべての星が少なくとも1つの惑星をその側に持っていることを示しました。あなたが私たちの銀河の個々の星の近くで長い間じっとじっと見つめていると、遅かれ早かれほぼ間違いなく何かを見つけるでしょう。

空間内のいくつかのオブジェクトは非常に近いように見えますが、非常に遠くにあります。

しかし、混雑した宇宙でさえも孤独な場所。私たちの惑星に富んだ天の川は完全に活気がない場合があります。銀河系のすべての既知の世界のうち、地球上のサイズと軌道の位置に似ている惑星はほんの一握りです。つまり、条件付きで実行可能な「Goldilocksゾーン」にあります。そのような世界は、その表面に液体の水と生命の状態を維持するために、大きすぎたり、小さすぎたり、暑すぎたり、寒すぎたりしてはなりません。代わりに、天の川の惑星のほとんどは生命力の概念に対応していません。これらは私たちの惑星よりも大きいが海王星よりも小さい「スーパーアース」です。私たちの太陽の周りを回り、直接研究できる超地球はないので、他の星の近くでそれらがどのように振る舞うかを見つけることは非常に困難です。とにかく、私たちが少ししか知らないことを考えると、人生のフィットネスを狭いフレームワークに追い込むことは非常に素朴に思えます。

内容

  • 1 Goldilocks Zone
  • 2冷凍スーパーアース
  • 3宇宙史
  • 4宇宙のオブジェクトを撮影するには?

ゴールディロックスゾーン

これらの宇宙生物学に対処しようとしていますなぞなぞで、科学者は、太陽系外の生命の兆候と可能性のある生命を見つけて研究するために、新世代の望遠鏡と宇宙船を夢見ています。

しかし、証拠は孤独に反論しますが、混み合った宇宙、おそらく腕の長さで、星の言葉を話す。 2016年の研究では、太陽から4.4光年離れた3つ星システムであるアルファケンタウリファミリーの最小メンバーに近い中程度の軌道で、地球の大きさの惑星が非常に近いことが示されました。さらに、我々の太陽系に最も近い隣人である、私たちから約6光年離れたバーナードの星の別の退屈な探索は、そこにも適切な惑星を明らかにしました。これは、バーナードスターbと呼ばれる大きくて冷たいスーパーアースです。

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60人を超える天文学者の国際チーム、世界中の天文台を使用して、彼女は11月14日号のNatureでこの惑星の発見を詳述しました(この発見について簡単に触れました)。これらすべてが、太陽系の隣の惑星に私たちにとって馴染みがあり、同時に異質な2つの将来の研究と比較への扉を開きます。

冷凍スーパーアース

「100万人の都市に住んでいるなら、それぞれの人と会う必要はありませんが、最も近い隣人と会いたいかもしれません」と研究の主著者であるスペインのカタロニア宇宙研究所の天文学者イグナシーリバスは言います。 「これはまさに私たちを取り巻く星の惑星系で私たちがやっていることです。そうでなければ、大きな質問に答えることができませんでした。私たちの太陽系と地球は、銀河の残りの部分にどのように適合しますか?他の有人または無人の惑星はありますか? Barnard's Starは、これらの質問に対する回答をまだ提供していませんが、知りたいストーリーの一部を教えてくれます。

星座へびつかい座に位置バーナードは可視光が非常に暗いため、肉眼では見ることができません。しかし、彼女は天体の天体の動きが私たちの太陽を基準にした他のどの星よりも大きいことを測定が示した1916年以来、天文学者のお気に入りでした。星の接近は一時的なものであり、数万年後にはその軌道は太陽系に最も近い星のリストから遠ざかります。

リバスと彼の同僚によると、候補惑星少なくとも私たちの3倍の重さで、恒星の周りを233日間の軌道で回転します。私たちのシステムでは、金星の軌道内にありますが、バーナードの星は比較的小さく、薄暗い、赤いd星です。これは、彼女のコンパニオンが「スノーライン」の近くにいることを意味します。この境界線を超えると、水はほぼ確実に凍った氷の形になります。星の近くにあるこの地域には惑星がたくさんあると考えられていますが、これは確かに見られないままです。

バーナードスターbはその2%を受け取るはずです地球が太陽から受け取る星明かりは、表面温度を-150℃に保つのに十分です。おそらく、リバスは、惑星は固体で、厚い氷の層で覆われており、その表面は木星と土星の凍った月の表面に似ていると示唆しています。そのような世界での生命の見通しは非常に遠いでしょう-もちろん、内部の熱によって液体状態で支えられている地下の海がなければ。この場合、腸は非常に長い間暖かく保たれなければなりません-惑星の年齢は60から110億年の間のどこかにあるべきです。それに比べて、地球は四十五億年です。

ところで、これは私たちの惑星が他のオブジェクトと比較してどのように見えるかです。

あるいは、惑星は星の周りのガスとほこりの回転円盤で生まれた後、残りの水素の厚い断熱ブランケットで覆われています。小さくて熱い世界の水素は宇宙に散乱しなければなりませんが、寒い軌道にある超地球は、ガスが惑星を暖める大規模な温室効果を引き起こすのに十分な長さの水素を保持できます。このメカニズムがバーナードのスターbまたは他の冷たいスーパーアースで開始された場合、「すべてのスターが住む惑星を持つことができるという私たちの夢が実現できる」と、MITの惑星ハンターで研究に関与しなかったサラシーガーは言います。リバサ。 「どこかに完全に狂った世界があるかもしれません。」

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宇宙史

悲しいかな、いくつかの世界はあまりにも良いです真実。 1963年、オランダの天文学者ピーター・ヴァン・デ・カンプは、バーナード・スターの近くの惑星を「発見」しました。しかし、1970年代までに、ヴァンデカンプの惑星の存在の証拠は消え、観測のさまざまな誤りと省略に起因しました。さらに、ファン・デ・カンパの信念に対する信仰は揺るぎないものでした。彼は生涯を通して惑星の存在を信じ続けました。

この注意を引く物語は、現代の惑星ハンター。バーナードスターの近くの世界の現代の確認がその時よりもはるかに自信があるという事実にもかかわらず、科学者は声明を出すために急いではありません。

一部の専門家はまだわからない惑星を見つける。 「惑星はどこにでもあるので、バーナードスターの近くにあるべきだと思います」と、エール大学の天文学者であり有名な惑星ハンターであるデブラフィッシャーは言います。 「たぶん、いくつかの地球の質量と233日間の自転周期を持つものです。しかし、私の意見では、この分析では十分な信頼性が得られません。」

それどころか、ジュネーブの天体物理学者であるザビエル・ダマスカススイスの天文台も、リバスの研究とは無関係で、バーナードスターbが非常に説得力があるという証拠を見つけました。 「この惑星の存在の可能性の観点から、私は疑う余地がないと思います。彼女の信号は非常に明確です。」

バーナードスターのケースbは、20年以上にわたり、地上の大型望遠鏡で7つの世界クラスの機器を数百回測定して収集されたデータの収集と分析における驚くべき偉業。各次元は、バーナードスターの半径方向の加速度を追跡します-地球に向かう、または地球から遠ざかる動きは、星の近くの惑星の重力効果がある場合に変動する可能性があります。バーナードスターbに起因する信号は、1秒あたり1メートルをわずかに超える振動です。これは、歩行者のほぼ速度の影響であり、スターの活動や機器のエラーと間違われやすいものです。多くの情報源からのデータが示すように、20年以上にわたって安定して現れているのは、信号が機器のノイズではなく何かによって引き起こされていることを示しています。

バーナードのスターにはエッジがあるかもしれませんが、惑星狩りの物語にもかかわらず。これは最も穏やかな星の1つで、半径方向の加速度の計算に便利です。リバスと彼の同僚はまた、彼らが結論を導き出し、幻の世界についての過去の声明から学んだと主張している。激しい観測により、惑星と間違われる可能性のあるスタースポットやその他の明らかなソースの影響がさらに排除され、100万回のシミュレーションを実施して、信号が星の影響から来る可能性が1%未満であると結論付けました。 「惑星があることは99%確信しています」とリバスは言います。 「しかし、ピーター・ヴァン・デ・カンプの話は頭から離れません。誰かが私たちの発見に対して強力な議論を提供した場合、私は引き下げます! 21世紀のヴァンデキャンプになりたくありません。」

宇宙オブジェクトを撮影する方法は?

いずれにせよ、これについての確実性議論の余地のある惑星候補が形成されようとしている。チームの作業により、バーナードスターを中心に40日以内の軌道にある地球の大きさの惑星は除外されました。 (残念ながら、van de Campにとって、そのような惑星は以前の彼の声明とまだ一致していません)。

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そして、これはありそうにないが、この惑星は地球からの視点で正確な境界線に到達するのは偶然です。そのため、「トランジット」により、望遠鏡に検出可能な惑星の影を落とすことができます。しかし、ほとんどの惑星は、バーナードスターbのように星の広い軌道上にあるため、地球から見えるような方法で通過しません。

しかし、惑星の比較的広い分離星はまた別の好奇心をそそるオプションを提供します。それを写真に撮り、「直接的な視覚化」を実装する見込みです。バーナードのスターbの写真は、多くの異常なもの、惑星の本当の性質を明らかにする可能性があります-それは凍った超地球、水素温室効果の世界、または理論家が気づいていない他の何かでしょうか。天文学者は、このような写真を使って、混雑した宇宙の孤独の謎を解決するために、さらに一歩踏み出すことができました。

2020年代には、新しい世代が登場します非常に大きな地上ベースの望遠鏡。それぞれに、直径30メートル以上の星明かりを収集するためのミラーが装備されます。これにより、惑星の弱い光子放射を区別することができます。ここでのみ、最初の観測所が熱の可視化のために調整されます-そして、それは氷の世界を検索するのにはあまり適していません。もっと有望なのは、ジェームズ・ウェッブ望遠鏡の後に打ち上げる予定のWFIRST宇宙観測所です。

もちろん、打ち上げが行われない限り。 Barnard Star bが存在する場合、WFIRSTでそれを明らかにすることは非常に現実的です。

しかし、それが本当に存在する場合、それはどうなりますか?教えて 電報でチャット。