白色矮星を周回する水のある惑星：異星生物研究の新たな可能性

Tokyo水のある惑星が死んだ星の周りに存在することで、生命の研究が可能になるかもしれません。ただし、それらの惑星が長期間存在することが条件です。燃料を使い尽くした白色矮星は、この研究に適しているかもしれません。白色矮星は光が弱く、小さいため、その周囲にある水の存在する惑星を見つけやすいのです。

天文学者たちは、トランジット中にエキソプラネットの大気を通過する光を観察することで、生命の兆候を探しています。この光を分析して、様々な元素や分子を見つけ出します。核融合を活発に行っている大きな恒星は、このプロセスを複雑にします。これに対して、白色矮星は背後にある単純な背景を提供するため、研究がより容易です。

ウィスコンシン大学マディソン校の天文学教授ジュリエット・ベッカーが、白色矮星システムに関する研究を主導しました。この研究は、水を持つ惑星が恒星の最終的な激しい段階を生き延びる可能性があることを示しています。これらの発見は、第244回アメリカ天文学会の会合で発表され、AASジャーナルで審査中です。

そのような惑星が直面する主要な課題には以下の点が含まれます。

星が通常の半径の100倍の大きさに膨張する段階を生き延びることや、その過程でのみ込まれないようにすること、そして明るさの急激な増加によって海が蒸発するのを耐え抜くこと。

より大きな恒星が燃料を使い果たすと、それは膨張して近くの惑星を飲み込むことがあります。この過程は通常、有害です。惑星が水を維持するためには、最低でも5から6天文単位（AU）離れていなければなりません。1天文単位は地球と太陽の平均距離です。

関連記事:

今日 · 6:25

画期的な電解質で全固体電池性能を向上

惑星が破壊を免れたとしても、まだ問題があります。恒星は質量を失い、明るさを増すため、惑星は非常に熱くなる可能性があります。この熱で海の水が蒸発することもあります。もともと寒く遠い位置にあった惑星でさえ、はるかに暖かくなることがあります。

星が白色矮星になると、温度が下がります。これによって、遠くにある惑星では水が凍り、生命の存在が不可能になります。惑星が再び居住可能になるためには、白色矮星にずっと近づいて、約1%の1 AUの距離まで移動する必要があります。

惑星は潮汐移動を通じてより近い軌道に移行することがあります。この過程では、動的な不安定性により惑星の軌道が変化します。惑星は最初に楕円形の軌道になり、最終的に白色矮星に近づいて落ち着きます。

これらのモデルによれば、惑星が生存することは難しいが可能であることが示されています。ベッカーは、MITの天体物理学者アンドリュー・ヴァンデバーグ氏と、UW-マディソンの大学院生ジョセフ・ライブスィー氏と協力しました。

これらのモデルを改善し、望遠鏡観測をより効果的に行うためには、さらなる研究が必要です。居住可能な惑星を持つ可能性がある白色矮星を見つけることは、重要な望遠鏡観測の優先順位を決めるのに役立つかもしれません。ベッカー氏によれば、理論的手法を用いることで、最適な観測対象に集中し、あまり有望でないものに時間を無駄にしないようにすることが可能だと述べています。