プロキシマbには地球のような大気はありません

既知の太陽系外惑星に最も近いプロキシマbの表面に関するアーティストのコンセプト。赤色矮星であるプロキシマケンタウリを周回します。これは、太陽系に最も近い星です。プロキシマ自体の右上の画像にも、二重星のアルファケンタウリABが表示されています。経由の画像NASAのゴダードスペースフライトセンター


2016年8月、科学者が最も近い既知の星、プロキシマケンタウリを周回する惑星の発見を発表したとき、人々は興奮しました。これは主に、それが単なる惑星ではないためです。それは、地球と同じサイズの惑星であり、その星の周りを周回しています。ハビタブルゾーン。地球から4.2光年または25兆マイルの距離にあるプロキシマbは、私たちの生涯で探索するには遠すぎます(ただし、ブレイクスルーイニシアチブ考案からそれを探求する計画)。それでも、理論的研究はプロキシマbの日の順序です。最近のものは、プロキシマb:

…大気を把握できず、表面が有害な恒星放射にさらされたままになり、居住可能性が低下する可能性があります。


ハビタブルゾーン、天文学者にとって、液体の水が惑星の表面に存在する可能性を意味します。私たちが知っているように、人生には水が必要です。しかし、雰囲気は人生のもう一つの不可欠な要素です。チームの声明は次のように述べています。

適切な大気を確保することで、気候の調整、水に優しい表面圧力の維持、危険な宇宙天気からの保護、生命の化学物質の構成要素の収容が可能になります。

この新しいコンピューターモデルは、NASAの調査の一部であり、2017年7月24日に査読済みで公開されました。アストロフィジカルジャーナルレター–次の場合に何が起こるかを検討しました地球周回したプロキシマケンタウリ。この研究は、地球の大気は、高エネルギーの極紫外線を放出する活発な赤色矮星であるプロキシマの近くでは生き残れないことを示唆しています。この放射線は、惑星の大気中のガスをイオン化する可能性があります。つまり、電子を原子からノックオフし、荷電粒子の帯を生成します。このプロセスでは、新しく形成された電子が十分なエネルギーを獲得するため、惑星の重力から容易に逃げ出し、大気圏外に飛び出すことができます。

地球上では、これは明らかに起こっていませんが、私たちの太陽はプロキシマよりも落ち着いた星です。メリーランド州グリーンベルトにあるNASAのゴダードスペースフライトセンターの宇宙科学者であるキャサリンガルシアセージは、新しい研究の筆頭著者です。彼女と彼女の同僚のコンピューターモデルは、プロキシマbのプロキシとして、地球の大気、磁場、重力を使用していました。




彼らはまた、NASAのチャンドラX線天文台からの観測に基づいて、プロキシマケンタウリが平均して生成する放射線の量を計算しました。

ガイオッテウェルの天文コンパニオンを介して、太陽から12光年以内の星。クリックして拡大表示すると、Guy氏は次のように述べています。「画面いっぱいに表示されると非常に鮮やかになります。」

クリックすると拡大表示されます。この図は、プロキシマケンタウリを含む、太陽から12光年以内の星を示しています。グリッド上の線は4光年離れています。 GuyOttewellによる図天文コンパニオン。許可を得て使用。 Guy Ottewellからもっと読む:プロキシマケンタウリはどこにありますか?

プロキシマケンタウリのハビタブルゾーンでは、プロキシマbは、地球が太陽から受ける数百倍の極紫外線放射に遭遇します。その放射線は、最も軽い分子である水素だけでなく、時間の経過とともに、酸素や窒素などのより重い元素も取り除くのに十分なエネルギーを生成します。マサチューセッツ大学ローウェル校の宇宙科学者であり、この研究の共著者であるオファー・コーエン氏は、次のように述べています。

問題は、どのくらいの大気が失われ、そのプロセスがどのくらいの速さで発生するかということです。


その時間を見積もると、大気が完全に脱出するのにかかる時間を計算し、それを惑星の寿命と比較することができます。

このモデルは、プロキシマケンタウリの強力な放射線が、地球で起こるよりも10,000倍も速く地球のような大気を排出することを示しています。ガルシア-セージは言った:

これは、ホスト星からの平均活動に基づく単純な計算でした。星の大気の極端な加熱や、太陽系外惑星の磁場に対する激しい恒星の擾乱などの変動は考慮されていません。これにより、さらに多くの電離放射線と大気散逸がもたらされると予想されます。

新しい理論的研究によると、その星プロキシマケンタウリからの軌道距離では、太陽系外惑星プロキシマb(地球に最も近い既知の太陽系外惑星)は、地球のような雰囲気を維持できなかった可能性があります。経由の画像NASAのゴダードスペースフライトセンター/メアリーパットHrybyk-キース。


研究に関与していないゴダード宇宙科学者のショーン・ドマガル・ゴールドマンは、次のように述べています。

この研究は、恒星物理学の文脈での大気の喪失である居住性の過小評価された側面に注目しています。惑星にはさまざまな相互作用システムがあり、これらの相互作用をモデルに含めることが重要です。

科学者たちは、最高の熱圏温度と完全に開いた磁場により、プロキシマbは1億年で地球の大気全体に等しい量を失う可能性があることを示しています。これは、これまでのプロキシマbの40億年のほんの一部です。科学者が最低温度と閉じた磁場を仮定したとき、その多くの質量は20億年にわたって逃げます。ハーバード・スミソニアン天体物理学センターの天体物理学者であり、この研究の共著者であるジェレミー・ドレイクは次のように述べています。

太陽系外惑星がその大気を保持している場合、物事は興味深いものになる可能性がありますが、ここでのプロキシマbの大気損失率は非常に高いため、居住性は信じられません。これは、一般的にそのような赤色矮星の周りの惑星の居住性に疑問を投げかけます。

最近ニュースになっているもう1つの赤色矮星は、スターTRAPPIST-1です。このような星は、銀河系で最も涼しく、最も小さく、最も一般的な星であるため、太陽系外惑星の狩猟の対象となることがよくあります。それらはより涼しくてより暗いので、惑星は液体の水が存在するためにタイトな軌道を維持しなければなりません。

しかし、大量の火山活動や彗星の爆撃など、大気の損失が他のプロセスによって打ち消されない限り、科学者はこの近接性をより頻繁に見つけており、大気の生存や持続可能性を約束していないとこれらの科学者は言います。

結論:プロキシマbは、最も近い既知の太陽系外惑星であり、その星のハビタブルゾーンを周回しています。しかし、新しい研究は、生命が発達するのに十分長くその大気を保持することができないかもしれないことを示唆しています。

NASA経由