を使用してハッブルスペース望遠鏡、天文学者は、大気中の水蒸気を検出するための理想的な候補者であると考えられていた3つのエクソロネットが、標準的な惑星形成理論によって予測されるよりもはるかに少ない水が含まれていることを明らかにしています。
使用している天文学者NASA「太陽に似た星を周回する3つの惑星の大気中の水蒸気を探しにくい、ハッブル宇宙望遠鏡はほとんど乾燥しています。
HD 189733B、HD 209458B、およびWASP-12Bとして知られる3つの惑星は、地球から60〜900光年離れており、水が測定可能な蒸気に変わる高温のため、大気中の水蒸気を検出する理想的な候補と考えられていました。
これらのいわゆる「ホットジュピター」は星に非常に近いため、1,500〜4,000度の温度があります華氏（815および2,200度摂氏）、しかし、惑星は、標準的な惑星形成理論が予測した水の量の10分の1からわずか10分の1しかないことがわかった。
「惑星の1つであるHD 209458Bでの私たちの水測定は、太陽系外の惑星内の化合物の最も高い精度測定であり、今ではこれまで以上に確実に言うことができます。exoplanetイギリスのケンブリッジ大学の天文学研究所のニクク・マドゥスダンは言いました。
研究を主導したMadhusudhanは、この発見はエクソプラネット理論に対する大きな課題であると述べた。 「基本的には、惑星層のワームの缶全体が開かれます。これらすべての惑星がそれらにたくさんの水を入れることを期待していました。巨大な惑星、特に「ホットジュピター」の惑星の形成と移動モデルを再訪し、それらがどのように形成されるかを調査する必要があります。」
彼は、これらの結果が、潜在的に居住可能な地球サイズの外惑星における水の探索に大きな影響を与える可能性があることを強調しています。ターゲット惑星が予測よりも乾燥している場合、将来の宇宙望遠鏡の機器は、より高い感度で設計する必要があるかもしれません。 「私たちは、スーパーアース（地球の数倍の岩の惑星）を見るときに予測されるよりもはるかに低い水の豊富さに備えなければなりません」とマドゥスダンは言いました。
ハッブルで観察された惑星の近赤外スペクトルを使用して、Madhusudhanと彼の協力者は、データを説明する各惑星の大気中の水蒸気の量を推定しました。
惑星は、赤外線光スペクトルを採取するのに十分な放射を提供する比較的明るい星を周回するため、選択されました。惑星の大気中の水蒸気からの吸収機能は、惑星の大気を一視して視線の少量に重ねられているため、検出されます。
地球の大気には多くの水が含まれているため、地面から惑星を通過すると、水を検出することはほとんど不可能であり、観察が汚染されます。 「このような観察を行うには、ハッブル宇宙望遠鏡が本当に必要です」と、トロント大学のダンラップ研究所のニコラス・クルーゼットと研究の共著者は言いました。
私たちの太陽系の巨大な惑星がどのように形成されたかについて、コアの降着として知られる現在認められている理論は、惑星が若い星の周りに形成されていると述べています。プロトプラネタリーディスク主に水素、ヘリウム、および他の化学元素で構成される氷と粉塵の粒子で作られています。ほこりの粒子は互いに固執し、最終的にはより大きな穀物を形成します。ディスクの重力は、これらの粒子と、固体コアが形成されるまで大きな粒子を描きます。これにより、固体とガスの両方が暴走することにつながり、最終的に巨大な惑星を形成します。
この理論は、惑星内の異なる要素の割合が、その星の星、特に酸素と比較して強化されていると予測しています。巨大な惑星が形成されると、その大気酸素は水分子に大きく包まれると予想されます。この研究で見つかった非常に低いレベルの水蒸気は、惑星の形成につながる化学成分に関する多くの疑問を提起します。
「外惑星についてまだ知らないことは非常に多くあります。これは、惑星と太陽系がどのように形成されるかを理解するための新しい章を開きます」と、前駆体研究の1つを率いたメリーランド大学のドレイクデミングは述べています。 「問題は、水が私たち自身の太陽系と同じくらい豊富であると仮定していることです。私たちの研究が示しているのは、水の特徴が私たちの期待よりもはるかに弱い可能性があることです。」
調査結果は7月24日に公開されています天体物理学のジャーナルレター。
ハッブル宇宙望遠鏡は、NASAと欧州宇宙機関。メリーランド州グリーンベルトにあるNASAのゴダード宇宙飛行センターは、望遠鏡を管理しています。宇宙望遠鏡科学研究所（STSCI）ボルチモアでは、ハッブルサイエンスオペレーションを実施しています。 STSCIは、ワシントン州の天文学研究のための大学協会によってNASA向けに運営されています。
参照：「3人のホットジュピターの大気中のH2O存在」Nikku Madhusudhan、Nicolas Crouzet、Peter R. McCullough、Drake Deming、Christina Hedges、2014年7月24日天体物理学の手紙。
2：10.1088/2041-8205/791/1/L9
Arxiv：1407.6054
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