科学者たちは最近、火山で覆われている可能性のある地球サイズの系外惑星を発見しました。 LP 791-18 d と指定されたこの系外惑星は、約 90 光年離れた赤色矮星の周回軌道上で発見されました。 この発見は、NASA の TESS 望遠鏡とスピッツァー宇宙望遠鏡、および地上の天文台からのデータを使用して行われました。 LP 791-18 d のデータは、それが地球よりわずかに大きくて重いだけであり、その表面で膨大な量の火山活動が発生している可能性があることを示唆しています。
発見
LP 791-18 d はトランジット法を使用して発見されました。 トランジット法は、太陽系の外にある惑星を発見するために使用される技術で、惑星が星の前を通過するときに星の光に変化がないかを調べます。 たとえば、惑星がその星の前を通過すると、その星の光のごく少量が惑星によって遮られるため、天文学者はこれらの小さな光の落ち込みを探して惑星の存在を判断できます。 トランジット法は、惑星の公転周期やその大きさ、おおよその質量を決定するために使用できます。
ハビタブルゾーンの火山世界
LP 791-18 d の発見を重要なものにするのは、この惑星が火山活動を行っているだけでなく、その星のハビタブルゾーンを周回していることです。 この領域は、適切な条件が与えられれば、水が表面上に液体の状態で存在できる可能性がある星の周囲の領域です。 液体の水は地球上の生命にとって不可欠な成分であるため、それが存在できる場所を見つけることは、他の世界で生命の証拠を見つけるための最初のステップの 1 つです。 LP 791-18 d はハビタブルゾーン内を周回していますが、その親星は赤色矮星であり、太陽のような星よりもかなり小さく、暗く、温度が低いです。
ハビタブルゾーンを周回するには、LP 791-18 d がその恒星に非常に近い軌道を周回する必要があります。 残念ながら、これにはいくつかの欠点があります。最も注目すべき点は、LP 791-18 d が潮汐ロックされていることです。これは、一方の側が常にその星の方を向き、もう一方の側が常に外側を向いていることを意味します。 潮汐が固定された惑星は、通常、片面が非常に高温であるのに対し、もう片面は非常に低温であるため、安定した表面温度を維持するのが困難です。
ただし、LP 791-18 d は、その極端な火山活動を考慮すると、これの例外である可能性があります。 火山はおそらく LP 791-18 d に顕著な大気を提供しており、この大気が惑星の夜側に安定した表面温度を生み出す可能性があります。 火山は大気中に水蒸気を供給することさえできるため、地球の夜側には液体の水の存在が裏付けられる可能性があります。 LP 791-18 d は非常に興味深いため、ジェームス・ウェッブ宇宙望遠鏡によるさらなる観測対象に選ばれており、これにより天文学者は惑星の大気の組成を決定できる可能性があります。
LP 791-18 d は火山活動がどのように行われていますか?
LP 791-18 d は地球サイズの惑星ですが、おそらくこの世界に最も近い類似体は木星の衛星イオです。 LP 791-18 d と同様に、イオは火山活動が活発です。 イオは惑星ではなく月であるにもかかわらず、太陽系の中で最も火山活動が活発な世界です。 さらに、LP 791-18 d の火山活動の原因はイオの火山活動と類似している可能性があります。 イオ島の火山活動は、木星の重力によって引き起こされる潮汐加熱の結果であり、木星の軌道を周回する際に月が伸縮したりします。 この潮汐加熱により核内で熱が発生し、それがイオの火山に電力を供給しますが、同様のことがLP 791-18 dでも起こっているようです。 LP 791-18 d の太陽系には他に 2 つの惑星があり、そのうちの 1 つは LP 791-18 d のかなり近くを通過します。
2 つの惑星が互いに通過すると、重力により軌道がわずかに楕円形に近づきます。 これは、LP 791-18 d が恒星の周りを周回するにつれて、それらの間の距離が変化し、軌道上のどこにあるかに応じて、LP 791-18 d が恒星から遠ざかったり、近づいたりすることを意味します。 LP 791-18 d がその星に近づくと重力が大きくなり、離れると重力が小さくなります。 これらの重力の変化は、惑星内で潮汐加熱を引き起こし、それが火山に電力を供給している可能性があり、これは木星やイオと非常によく似た方法です。 LP 791-18 d が液体の水をサポートできるかどうかは現時点では不明ですが、さらなる観測により、この新しく発見された惑星の潜在的な居住可能性が明らかになる可能性があります。
