新しいクラスの居住可能な太陽系外惑星は、生命の探索における大きな前進を表しています

私たちのグループとは完全に異なるが、生命を支えることができる新しいクラスの太陽系外惑星が天文学者によって特定されました。これは、私たちの太陽系外の生命の探索を大幅に加速する可能性があります。

他の場所での生命の探索では、天文学者は主に地球の大気の同じサイズ、質量、温度、および組成の惑星を探索しました。 しかし、ケンブリッジ大学の天文学者は、もっと有望な可能性があると信じています。

研究者たちは、「ハイシアン」惑星と呼ばれる新しいクラスの居住可能な惑星を特定しました。これは、地球のような惑星よりも数が多く、観測可能な、海に覆われた高温の惑星と水素が豊富な大気です。

研究者は結果を言う、で報告された アストロフィジカルジャーナルは、今後2、3年以内に太陽系外の生命の重要な指紋を見つけることが現実的な可能性であることを意味する可能性があります。

「ヘッセ惑星は、他の場所での生命の探索においてまったく新しい道を切り開きます」と、研究を主導したケンブリッジ大学天文学研究所のニコ・マドゥスダン博士は言いました。

研究者によって特定された主要なHycean候補の多くは、地球よりも大きくて高温ですが、それでも大きな海洋をサポートできる大きな海洋ホスティング特性を持っています。 微生物の生命 地球上で最も極端な水生環境のいくつかに見られるものと同様です。

これらの惑星はまた、地球のような惑星と比較して、はるかに広いハビタブルゾーン、または「Goldilocksゾーン」を可能にします。 これは、地球に似た惑星が居住可能であるために存在しなければならない範囲外にあるにもかかわらず、彼らがまだ生命を支えることができることを意味します。

30年近く前に最初の太陽系外惑星が発見されて以来、何千もの太陽系外惑星が発見されています。 惑星の大部分は地球と海王星のサイズの間にあり、しばしば「スーパーアース」または「ミニネプチューン」と呼ばれます。それらは主に岩石惑星または水素に富む大気を持つ天王星型惑星、あるいはその中間にあります。

ほとんどの小さな海王星は地球の1.6倍以上の大きさです。海王星よりは小さいですが、大きすぎて地球のような岩の内部を作ることはできません。 そのような惑星の以前の研究は、それらの水素が豊富な大気の下での圧力と温度が生命を支えるには高すぎるであろうことを発見しました。

しかし、ミニチュア海王星K2-18bに関するMadhusudanのチームによる最近の研究では、特定の条件下でこれらの惑星が生命を支えることができることがわかりました。 その結果、これらの条件が可能な惑星や星の特性の全範囲、これらの条件を満たしている可能性のある太陽系外惑星、およびそれらの重要な特徴が観察可能かどうかの詳細な調査につながりました。

調査の結果、研究者たちは、水素が豊富な大気の下に惑星全体に広がる巨大な海を備えた、新しいクラスの惑星であるハイセアン惑星を特定しました。 ハイセアンの惑星は、地球の最大2.6倍の大きさで、気温は約200°Cですが、海洋の状態は、地球の海洋で微生物の生命を生み出す条件と似ている可能性があります。 これらの惑星には、恒久的な夜の側でのみ居住可能な状態にある可能性のある徐々に閉じたハイセアンの世界や、星からの放射がほとんどない「冷たい」ハイセアンの世界も含まれます。

このサイズの惑星は、既知の太陽系外惑星のグループを支配していますが、スーパーアースほど詳細には研究されていません。 ハイセアンの世界は非常に一般的である可能性があります。つまり、銀河の他の場所で生命を探すための最も有望な場所は、明白な視界に隠れていた可能性があります。

ただし、惑星がハイセアン型であるかどうかを確認するには、サイズだけでは不十分です。確認には、質量、温度、大気特性などの他の側面が必要です。

数光年離れた惑星の状態を決定しようとするとき、天文学者は最初に惑星がに位置しているかどうかを決定する必要があります 住宅街 次に、その星から、表面状態、海洋の存在、および生命の可能性を制御する惑星の大気および内部構造を推測するための分子シグネチャーを探します。

天文学者はまた、生命の可能性を示す可能性のあるいくつかの生体認証指紋を探しています。 ほとんどの場合、これらは酸素、オゾン、メタン、亜酸化窒素であり、これらはすべて地球上に存在します。 塩化メチルや硫化ジメチルなど、他にも多くのバイオマーカーがあります。これらは地球上ではあまり豊富ではありませんが、酸素またはオゾンのいずれかが豊富ではない可能性がある水素が豊富な大気の惑星での生命の有望な指標となる可能性があります。

「本質的に、私たちがこれらの異なる分子の特徴を探していたとき、私たちは地球のような惑星に焦点を合わせていました。それは開始するのに合理的な場所です」とMadhusudanは言いました。 「しかし、Hycean惑星は、より多くの生体認証指紋を見つける可能性が高いと考えています。」

「地球とは非常に異なる惑星に居住可能な条件が存在することはエキサイティングです」と、同じくケンブリッジの共著者であるアンジャリ・ペイエは言いました。

Madhusudhanと彼のチームは、Hycean大気中に存在すると予測された多くの陸生バイオマーカーが、近い将来、分光観測によって簡単に検出できることを発見しました。 Hycean惑星の大きなサイズ、高温、および水素に富む大気は、それらの大気の特徴を地球のような惑星のものより検出しやすくします。

ケンブリッジチームは、今年後半に打ち上げられる予定のジェイムズウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）などの次世代望遠鏡を使用した詳細な研究の主要な候補である潜在的なハイセアン世界の大規模なサンプルを特定しました。 これらは 惑星 すべての赤色矮星は35〜150光年の軌道を回っています：天文学的な基準に近いです。 JWSTが計画した有望な候補、K2-18bの観測は、1つまたは複数のバイオシグネチャー分子の発見につながる可能性があります。

「生体指紋の発見は、宇宙での生活の理解を変えるでしょう」とマドゥスダンは言いました。 「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、私たちは生命を見つけることを期待する場所とその生命がどのような形をとるかについてオープンである必要があります。」