宇宙論-太陽系外惑星の特性

2004年の太陽系外惑星の最初の直接画像は、質量の惑星でした。 3-10 Mjupiter 褐色矮星(2M1207)の周りを周回し、質量は 25 Mjupiter。視線速度、トランジット、重力マイクロレンズ法、イメージング、位置天文学などの技術は、太陽系外惑星の検出に使用されてきました。検出数は年々増加しています。

2010年頃までは視線速度法が広く使われていましたが、今ではほとんどの検出がトランジット法で行われています。2014年には、検出数が急増しました。Kepler Space Telescope (KST) 結果を出し始めました。

質量周期分布は、ラジアル速度法がより大きな周期の巨大惑星の検出に偏っていることを示していますが、トランジット法を使用すると、次の画像に示すように、より低い周期の惑星のみが検出されます(提供:NASA太陽系外惑星アーカイブ) 。

KSTの出現以来、より小さな質量の惑星の検出数が大幅に増加しています。これは、以下の図から明らかです。KSTによって検出された惑星は、「ホットジュピター」と呼ばれる高温の大質量惑星と、「ホットスーパーアース」と呼ばれる低質量の惑星(地球よりも質量が大きいため)の2つのグループに分けられます。

検出された太陽系外惑星の数とそれらまでの距離をプロットすると、これらの惑星のほとんどが2kpc以内にあり、これは私たちの銀河内に十分にあります。私たちの検出は宇宙のごく一部にある特定の種類の惑星だけに限定されているので、おそらく惑星は宇宙ではそれほど珍しいことではありません。

惑星はから形成されます circumstellar disc または proto planetary disc。星形成の際に副産物として惑星が形成された場合、宇宙の惑星数が宇宙の星数を超えているのではないでしょうか!

ハビタブルゾーン

ハビタブルゾーンは、水が液体の形で存在できる星の周りのゾーンとして定義できます。次の図に示すように、星から$ a_p $の距離にある惑星について考えてみます。惑星の温度を計算する簡単な方法は次のとおりです。

$$ \ left(\ frac {L_ \ ast} {4 \ pi a ^ 2_p} \ right)\ pi R ^ 2_p(1-A)= 4 \ pi R ^ 2_p \ sigma T ^ 4_p $$

そして

$$ \ frac {L_ \ ast} {4 \ pi R ^ 2_ \ ast} = \ sigma T ^ 4_ \ ast $$

$$ \したがって、T_p =(1-A)T_ \ ast \ sqrt {\ frac {R_ \ ast} {2a_p}} $$

私たちの場合、

  • Lsun = 3.83 x 1026

  • ap = 1.5 ∗ 1011 and

  • A = 0.3

$ T_ {Earth} = 255K $になります。雲物理学を含む実際の計算は非常に複雑です。私たちの太陽系のハビタブルゾーンは0.9AUから1.7AUの間にあります。

太陽の光度は、ガス圧が低下するため、時間とともに増加することがわかりました。水素を燃やし始めたときは30%明るさが弱かった。これにより、ハビタブルゾーンが太陽から遠ざかります。地球はハビタブルゾーンの内側の端に近いので、いつかゾーンの外に移動するかもしれません!

継続的に居住可能なゾーン

要するにそれはとして呼ばれます CHZ星の主系列星の全寿命にわたって液体の水が存在できる領域として定義できます。KSTは、ハビタブルゾーンにある多くの太陽系外惑星を検出しました。

生命存在指標とは、元素、同位体、分子、現象など、過去または現在の生命の科学的証拠を提供するあらゆる物質です。例では、Oの両方の検出である2とCO 2のみ地質工程を経て、通常は不可能である惑星、オン。この検出は、吸収スペクトルを分析することによって行われます。

覚えておくべきポイント

  • 視線速度、トランジット、重力マイクロレンズ法、イメージング、位置天文学などの技術は、太陽系外惑星の検出に使用されてきました。

  • 視線速度法は、周期の長い巨大な惑星の検出に偏っています。

  • 高温の大惑星は「ホットジュピター」と呼ばれ、低質量の惑星は「ホットスーパーアース」と呼ばれます。

  • 宇宙の惑星の数は、宇宙の星の数を超えています。

  • ハビタブルゾーンは、水が液体の形で存在できる星の周りのゾーンとして定義できます。