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2024-06-06 18:20:10
スペインの参加する国際天文学者チームは、 ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 地球から600光年離れた、質量が非常に小さい若い星の周りのガスと塵の円盤を研究する。結果は、 ‘科学’、 もう一度、 太陽系 これは決して惑星形成の唯一のモデルではありません。それどころか、私たちの惑星のような岩石惑星が宇宙に出現する方法は複数あります。さらに、研究者は炭素を含む分子を多数発見し、太陽系外から初めてエタンを検出しました。
惑星は、若い恒星の周りを回るガスと塵の円盤の中で形成されます。岩石惑星は、ガス巨星よりも、質量が非常に小さい恒星、つまり赤みがかった色 (太陽は黄色い星) の小さくて冷たい恒星 (4,000ºC 未満、表面温度は太陽は約 6,000ºC) の周りに形成される可能性が高くなります。そのため、岩石惑星は、銀河系で最も一般的な恒星の周りで最も一般的な惑星です。それにもかかわらず、岩石惑星を形成する化学についてはほとんどわかっていません。
その理由は、これらの恒星の周りの惑星形成円盤は、高質量の恒星の周りの円盤よりも小さく暗いため、研究が非常に難しいためです。新しい研究では、チームはウェッブの中赤外線装置（MIRI）を使用して、太陽のわずか0.11倍の重さしかない100万〜200万歳の恒星の周りの領域を調査しました。観測により、原始惑星系円盤でこれまでで最も豊富な炭化水素化学が示されました。13種類の炭素含有分子です。さらに、太陽系外で初めて検出されたエタン（C2H6）、エチレン（C2H4）、プロピン（C3H4）、メチルラジカルCH3が含まれています。
「これらの分子は、67P/チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星やC/2014 Q2（ラブジョイ）などの彗星など、太陽系ですでに検出されています」と、オランダのフローニンゲン大学のアディティア・アラバビ氏は説明する。「ウェッブのおかげで、これらの炭化水素分子は多様であるだけでなく、豊富にあることがわかりました。惑星のゆりかごでこれらの分子が踊る様子を見ることができるのは驚くべきことです。「これは、私たちが通常想像する惑星形成環境とはまったく異なります」と彼は付け加える。
研究チームは、これらの結果が、内部の円盤とそこで形成される可能性のある惑星の化学に大きな影響を及ぼすと指摘している。ウェッブは円盤内のガスが炭素を非常に多く含んでいることを明らかにし、惑星が形成される固体物質にはほとんど炭素が残っていない可能性が高い。その結果、そこで形成される可能性のある惑星は、最終的には炭素が乏しいものになる可能性がある。（地球自体は炭素が乏しいと考えられている。）
「これは、水や二酸化炭素などの酸素を運ぶ分子が主成分である太陽型の恒星の周りの円盤で見られる組成とは大きく異なります」と、同じくフローニンゲン大学のチームメンバー、インガ・カンプ氏は言う。「これはユニークな種類の天体です。」
「ベンゼンなど地球上でよく知られている分子を、600光年以上離れた物体で検出し、その量を定量化できるというのは信じられないことです」と、国立研究センターのチームメンバーでフランスの科学者であるアニエス・ペラン氏は言う。
永遠の驚き
次に、科学者チームは、非常に低質量の星の周りのこれらの円盤のより大きなサンプルに研究を拡大し、惑星が形成されるこれらの炭素に富んだ地球型領域がどの程度一般的であるか、または珍しいかについての理解を深めることを目指しています。「研究を拡大することで、これらの分子がどのように形成されるかについての理解も深まります」と、ドイツのマックスプランク天文学研究所のチームメンバーであり、MINDS プログラムの主任研究員であるトーマス・ヘニングは説明します。「ウェッブデータのいくつかの特徴はまだ特定されていないため、観察を完全に解釈するには、さらに分光分析が必要です。」
「太陽系は、宇宙で私たちが見つけるものの代表ではありません。新しいツールと新しい目で見ると、新しい特性を持つ非常に多様な惑星系が見えます。驚きは永遠に続きます」と、INTA-CSIC宇宙生物学センターの研究教授で、この研究の共著者であるデビッド・バラード氏は言う。
「私たちの惑星系は典型的ではなく、地球も典型的な地球型惑星ではないかもしれない」と研究者は言う。これは、地球外生命の探索に影響するかもしれない。「生物活動を探すときは、非常に広い範囲で、非常に多様な環境で探さなければなりません。地球をモデルシステムとするパラダイムを忘れるようにしなければなりません」と彼は付け加える。この結果は、2年後に打ち上げられる予定の、地球に類似した惑星系を見つけようとするヨーロッパのプラトン計画に役立つかもしれない。
#ジェイムズウェッブは地球型惑星が出現する方法は複数あることを示している