初めて、天文学者の2つのチームが、遠方の星の居住可能ゾーンを周回する小さな惑星の周りに水蒸気を発見しました。 彼らは、隣接する雲に雨の痕跡さえ見つけました。 これは、生命の重要な要素であると考えられている水が小さな系外惑星の大気にも発生するという天文学者の初期の仮定を裏付けました。

ケンブリッジ大学天文学研究所の天文学者ニックー・マドゥスダンは次のように述べています。

"それは非常にエキサイティングです。 最近でさえ、誰もそのような発見を期待していなかったでしょう。」

水蒸気は以前、巨大な外惑星の高温のガス状大気で発見されていましたが、より小さな外惑星周辺での発見は課題でした。 天文学者は、外惑星がその前にあるとき、またはそれを通過するときにホスト星から来る光を分析することによって大気を研究します。 惑星に大気がある場合、特定の波長の光が大気の原子または分子によって吸収され、恒星のスペクトルに特徴的な線が残ります。 この手法は、大気が大きく、大量の恒星光を通過する大きな惑星で最適に機能します。 それでも、ハッブル宇宙望遠鏡など、かすかな線を検出するのに十分な感度を持つ望遠鏡はごくわずかです。 天文学者はハッブル宇宙望遠鏡を使用して、ネプチューンと地球のサイズのいくつかの小さな外惑星を実験して観察しましたが、望ましい結果は得られませんでした。

プラネットK2-18b

惑星K2-18bを想像してください。 この近くの惑星は、地球から110光年の赤い小惑星を周回しており、液体の水を見つけるための主要な候補と考えられていました。 その星は太陽よりもはるかに冷たいが、その短い軌道は33日間しか続かないため、太陽から地球とほぼ同じ量の熱を受け取ることを意味する。 惑星の表面上の液体水の存在は安定している可能性があるため、その場所は星の居住可能ゾーンにあります。 米国とカナダの天文学者のチームは、ハッブル望遠鏡を使用して数年にわたってK2-18bを研究することを許可されています。 科学者は、星の前にある惑星の8つの軌道からデータを収集しました。

カナダのモントリオール大学のチームリーダービョルンベネック氏は、「これはまだ確認されていないが、とりわけ、雲の中の水蒸気の痕跡が記録されている」と語った。 昨日arXivで結果を発表し、The Astronomical Journalに転送したチームは、NASAのSpitzerおよびKepler宇宙望遠鏡からもデータを取得し、それらすべてをK2-18b気候モデルで使用しました。 モデルの最も可能性の高い解釈は、惑星には凝縮した液体の水の雲があるということです。

「この惑星では、地球と同じくらい雨が降っています」とベネック氏は言う。 「あなたが熱気球でそこを飛んで、いくつかの呼吸装置を持っていたなら、おそらくあなたに何も起こらないでしょう。」

K2-18b-海王星のスケール

しかし、これはK2-18bが地球のように陸と海の表面を持っていることを意味するものではありません。 K2-18bは、地球の直径の約XNUMX倍、体積のXNUMX倍です。 ベネックによると、それはおそらく岩石または氷のコアを隠す密な不透明なエンベロープを持つ縮小された海王星のようなものです。 「これは第XNUMXの地球ではありません」と、ロンドン大学（UCL）のチームリーダーであるAngelos Tsiaras氏は語った。 両チームは、水蒸気の存在と雲の可能性について同意します。 「雲があるはずです」とUCLチームのGiovanna Tinettiは言います。

Bennekeは、K2-18bで次のように述べています 「地球表面」がなくても、大気から降雨が降る水循環があります、濃くて熱い下層の気体層で蒸発し、雲に浮上して再凝縮します。

結果は、天文学者がさらに探求することを奨励しています。 Madhusudhan氏によると、水を含んだ小さな太陽系外惑星の数個がハッブル望遠鏡に届く可能性があるという。 長距離では、科学者はハッブル宇宙望遠鏡の後継者であるジェームズウェブ宇宙望遠鏡（JWST）が2021で打ち上げられるのを待たなければなりません。 「JWSTは素晴らしいものになるでしょう」とMadhusudhan氏は言い、彼の助けを借りて、そのような惑星の「雲」を発見します。