NASAのジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が初の太陽系外惑星を確認した。この惑星は、直径が地球の99%で、わずか2日で恒星の周りを一周する、高温の岩石惑星である。
NASAによると、LHS 475は約41光年離れた赤色矮星で、トランジット調査でこの系内に惑星の兆候が確認されたことから、観測対象として選ばれた。天文学者たちは、ウェッブ近赤外線分光器（NIRSpec）を用いて、LHS 475 bと名付けられたこの惑星を、わずか2回のトランジットで鮮明に観測することに成功した。
このプロジェクトに関わっているNASAの科学者らは、ウェッブ氏による小型の岩石惑星475bの観測結果に感銘を受けたと述べ、NASA天体物理学部門の責任者マーク・クランプン氏は、ウェッブ氏による地球型太陽系外惑星の初の観測は将来の探査にとって良い前兆となると語った。
「ウェッブは我々の太陽系外の地球のような世界についての新たな理解にますます近づいており、このミッションはまだ始まったばかりだ」とクランプン氏は語った。
しかし、惑星bに生命が存在するか、あるいは居住可能な環境が存在するかは、まだはっきりとは分かっていません。LHS 475 bは太陽系のどの惑星よりも主星に近く、観測結果によると表面温度は地球よりも数百度高いことが示されています。
さらにNASAは、ウェッブ望遠鏡は地球サイズの太陽系外惑星の大気を特徴づけることができる唯一の運用中の望遠鏡であるものの、今回の観測では決定的な結果は得られなかったと述べた。しかしながら、この観測は研究チームがいくつかの可能性を排除するのに役立ったという。
ジョンズ・ホプキンス大学応用物理学研究所の研究員、ジェイコブ・ラスティグ＝イェーガー氏は、天文学者のケビン・スティーブンソン氏とともにプロジェクトのリーダーシップチームの一員であり、土星の衛星タイタンのようなメタンに富んだ大気は存在しないと断言した。それ以上は不明だ。
研究チームが持つ透過スペクトルデータに基づくと、475 bには大気が全くないか、あるいは純粋な二酸化炭素の大気がある可能性があるが、そのコンパクトな性質上、検出は難しいとラスティグ・イェーガー氏は述べた。
LHS 475 bの透過スペクトル
赤色矮星：採掘のためだけではない
赤色矮星は、銀河系で最も小さく、最も古く、最も冷たく、そして最も多く存在する恒星の一つです。また、太陽系外惑星の発見が最も容易な恒星の一つでもあります。つまり、将来の地球型惑星研究には、赤色矮星の周回軌道上にある居住可能な惑星の探査が含まれる可能性があるということです。
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赤色矮星のプロファイルを考慮すると、これらの世界は非常に近いはずであり、つまり LHS 475 の居住可能領域は、私たちの惑星が太陽から遠いほど赤色矮星に近いということになる。
頻繁に高エネルギー放射線と太陽フレアを噴出する赤色矮星の混沌とした性質を考えると、天文学者が 475 b 付近の大気、あるいはその周囲を周回する他の赤色矮星惑星を発見する可能性は低そうだ。
地球からわずか6光年離れた赤色矮星であるバーナード星に関する2020年の研究によると、惑星の大気が赤色矮星からの猛攻撃を生き延びる可能性はごくわずかだという。
赤色矮星は年齢によって異なる振る舞いを見せ、若い赤色矮星はバーナード星のような古い赤色矮星よりもはるかに予測不可能です。NASAによると、混沌とした若い赤色矮星によって燃え尽きた大気は再生する時間があるかもしれませんが、バーナード星の観測から、再生した大気でさえも持続する可能性は低いことが明らかになっています。
NASAは「今回報告されたような強力なフレアの猛攻は、数億年にわたって繰り返し発生しており、生命居住可能領域にある岩石惑星で再生された大気を侵食する可能性がある」と述べた。
ウェッブ望遠鏡が大気の測定に優れていることは既に知られています。11月には、この望遠鏡が太陽系外惑星の完全な化学プロファイルを初めて作成しました。これには、光が惑星の大気に当たった際に起こる光化学反応の兆候も含まれていました。
475 bを観測するチームは、この夏に再び観測の機会を得て、この太陽系外惑星の大気をより深く理解したいと考えています。たとえそれが生命の存在しない死んだ岩石であっても、地球に似た小さな岩石惑星の正確な観測がいかに困難であったかを考えると、ウェッブ氏による初の太陽系外惑星の発見は朗報です。
「この岩石惑星の確認は、[JWST]ミッションの機器の精度を浮き彫りにしている」とスティーブンソン氏は述べた。®
