ハイセアン惑星は居住可能な海洋世界かもしれません

ハイセアン惑星:海に沈む大きなオレンジ色の太陽と、上昇する霧。

世界的な海と水素の雰囲気を持つ、ハイセアン惑星のアーティストのコンセプト。アマンダ・スミス経由の画像/ケンブリッジ大学


地球の向こうに生命はありますか?確かな証拠はまだありませんが、それは非常に可能性が高いようです。しかし、天文学者は2021年8月26日に、新しいクラスの天文学者を特定したと述べました。太陽系外惑星それは大きな前進人生を求めて。彼らは彼らを呼んでいますハイセアン世界、言葉から水素海洋。惑星全体の海と水素が豊富な大気がこれらの世界を覆っている可能性があります。それでも、研究者たちは、彼らは居住可能かもしれないと言いました。

ケンブリッジ大学の研究者がこの興味深い研究を主導しました。 NS査読済み アストロフィジカルジャーナル 公開それは8月26日に。


ハイセアン惑星:地球のようですが、異なります

研究者によると、ハイセアンの世界は他の場所での生命の探索を大幅に加速する可能性があります。いくつかの点で、それらは地球を彷彿とさせ、大部分または完全に海に覆われています。それでも、それらは独特の異質性もあります。地球の直径の最大2.6倍、温度は最大200℃(約400°F)、厚い水素雰囲気です。これにより、地球と海王星や天王星などの巨大惑星の間のどこかに配置されます。

確かに、このサイズ範囲の多くのそのような世界はすでに存在することが知られています、スーパーアースミニネプチューンズ。科学者たちは、このサイズの範囲の惑星が私たちの銀河で最も一般的であると言います。

「暗い」と「冷たい」を含む、さまざまな種類のハイセアンも存在する可能性があります。論文に記載されているように:

私たちの調査には以下が含まれます自転と公転恒久的な夜側でのみ居住可能な条件を許可する「ダークハイセアン」の世界と、ごくわずかな照射しか見られない「コールドハイセアン」の世界[星からの放射はほとんどありません]。




さまざまな色の帯、黒い点、テキスト注釈付きのグラフ。

のグラフィック表現ハビタブルゾーン暗い惑星と寒い惑星の両方を含むハイセアン惑星のために。地球型惑星のハビタブルゾーンははるかに小さいです。リングの付いた黒い点は、ハイセアンの有望な候補です。 Madhusudhan et al./ Kopparapu etal。による画像2013 /アストロフィジカルジャーナル

スーパーアース、ミニネプチューン、ハイセアン

スーパーアースは岩だらけですが、地球よりも大きいです。現在でも、彼らがどのような大気を持っているかについてはほとんどわかっていませんが、温度が液体の水を許容する可能性のある星のハビタブルゾーンで発見されたものもあります。ミニネプチューンは、私たちが知っているように、長い間、人生に住みにくいと考えられてきました。ほとんどのミニネプチューンは固体の表面を欠いており、それらの大気の温度と圧力は生命の進化を非常に困難にします。

しかし、新しい研究が示唆しているのは、それらの世界のいくつかは結局のところ生命を支えることができるかもしれないということです。それらはハイセアンです。筆頭著者としてニック・マドゥスダンケンブリッジ大学で次のように述べています。

ハイセアン惑星は、他の場所での生命の探索においてまったく新しい道を開きます。


ハイセアン惑星は居住可能ですか?

では、ハイセアン惑星はどのように居住可能でしょうか?たっぷりの液体の水を持つことはもちろん良いスタートです。これらの惑星は、ほとんどのミニネプチューンとは異なり、地球のように固体の表面を持っている可能性があります。知られているハイセアン候補の多くは地球よりも大きくて暑いですが、それでも大きな海をホストすることができるでしょう、と研究者達は言います。条件は私たちの惑星のより極端な水生環境のいくつかに似ているかもしれませんが、理論的には少なくとも微生物の生命をサポートすることができます。

マイクの前でスーツを着た笑顔の男。

ケンブリッジ大学のニック・マドゥスダンは、ハイセアン惑星とその潜在的な居住可能性についての新しい研究を主導しました。経由の画像ケンブリッジ大学

それらの性質により、これらの惑星はまた、ハビタブルゾーン彼らの星の周りは、地球のような惑星を持つシステムのものよりもはるかに大きくなる可能性があります。それは人生の可能性のためのもう一つのプラスです。ハビタブルゾーンは、岩石の惑星の表面の液体の水に温度が適している星の周りの領域です。

ミニネプチューンの別の以前の研究K2-18b、居住可能なハイセアン世界の可能性をサポートします。この研究に基づいて、科学者たちは新しいクラスの太陽系外惑星、ハイセアン惑星を特定しました。一部の科学者はK2-18bをスーパーアースと呼んでいますが、ほとんどの科学者はそれをミニネプチューンとして分類しています。


生命存在指標を探しています

では、天文学者はこれらの世界のいずれかで生命の証拠をどのように探すのでしょうか?彼らは検索します生命存在指標、惑星の大気中の生物学的プロセスの化学的指紋。いくつかの一般的なものは、酸素、オゾン、メタン、亜酸化窒素、 としても塩化メチルジメチルスルフィド。最後の2つは地球では一般的ではありませんが、水素が豊富な惑星にある可能性があります。 Madhusudhanによると:

基本的に、これらのさまざまな分子シグネチャーを探しているとき、私たちは地球に似た惑星に焦点を合わせてきました。これは、開始するのに妥当な場所です。しかし、ハイセアン惑星は、いくつかの微量の生命存在指標を見つける可能性が高いと考えています。

大気中にうっすらとした雲があり、遠くに太陽がある大きな青みがかった惑星。

ハイセアンの世界でこれまでで最も有望な候補であるK2-18bのアーティストのコンセプト。それはその星のハビタブルゾーンを周回しており、水蒸気はその大気中に存在することがすでに知られています。 ESA /ハッブル、M。コーンメッサー/経由の画像UCLニュース

Madhusudhanと彼のチームは、これらの生命存在指標の多くはハイセアン惑星で簡単に検出できるはずだと言っています。実際、惑星自体の性質(サイズが大きく、温度が高く、水素が豊富な大気)は、地球のような惑星よりも生命存在指標をさらに簡単に検出できることを意味します。論文から:

ハイセアン大気中に存在すると予想される多くの微量の地上バイオマーカーは、ジェイムズウェッブ宇宙望遠鏡(JWST)での適度な観測時間を使用して容易に検出できることがわかりました。太陽系外惑星の生命存在指標を探して、そのような観測の理想的なターゲットになり得る、近くの潜在的なハイセアン惑星のかなりのサンプルを特定します。

今後の観察

わくわくすることに、いくつかのハイセアン惑星のいくつかの良い分光観測を得るまでにそれほど長くはかからないかもしれません。天文学者はすでに、研究すべきハイセアン型の候補世界の良いサンプリングと、ジェイムズウェッブ宇宙望遠鏡(ウェッブ)彼らの雰囲気を分析することができるようになります。すべての候補者は35から150までかなり近いです光年離れて、赤色矮星を周回します。

K2-18bは現在、ハイセアンの主要な候補であり、今年10月31日以降に打ち上げられるWebbによる観測はすでに計画されています。

地球、海王星、およびいくつかのより大きな太陽系外惑星間のサイズ比較、テキスト注釈付き。

ほとんどのハイセアン惑星はおそらくミニネプチューンサイズの世界です。ミニネプチューンとスーパーアースはどちらも地球よりも大きいが、海王星よりは小さい。パターソンクラーク/ワシントンポスト/経由の画像Quora

これらの候補ハイセアンのいずれかが実際に生命を支えている場合、ウェッブや他の望遠鏡を使った今後の研究は、その兆候を検出する可能性が高いです。 Madhusudhanが指摘したように:

生命存在指標の検出は、宇宙での生活の理解を変えるでしょう。自然は想像を絶する方法で私たちを驚かせ続けているので、私たちは人生を見つけることを期待する場所と人生がどのような形をとることができるかについてオープンである必要があります。

天文学者も発表去年の7月、別のミニネプチューン、TOI-1231 b、ウェッブとのさらなる研究に理想的な深い雰囲気を持っていますハッブル宇宙望遠鏡。このような世界、特にハイセアンの将来の観測が何を明らかにするかを見るのはエキサイティングです。

結論:ケンブリッジ大学の天文学者は、ハイセアンと呼ばれる潜在的に居住可能な太陽系外惑星の新しいクラスを特定しました。これらは巨大で暑い世界であり、海に覆われ、水素の雰囲気が厚い可能性があります。

出典:ハイセアン世界の居住性と生命存在指標

出典(プレプリント):ハイセアン世界の居住性と生命存在指標

ケンブリッジ大学経由