アーティストが見たホットネプチューン
ハッブル望遠鏡の助けを借りて、科学者たちは、高温の中型太陽系外惑星の生命の一時性の仮説を確認しました。研究者のグループは、海王星のサイズの新しい太陽系外惑星を発見しました。これは、信じられないほど急速に質量を失っています。この研究はハッブル望遠鏡のウェブサイトで簡単に説明されています。結果は、ジャーナルAstronomy&Astrophysicsに掲載されています。
最近まで、科学者たちは説明のつかない傾向に直面していました。星のすぐ近くを周回する太陽系外惑星のサイズは奇妙に広がっています。ここで、木星のサイズの惑星、または半径が1.5地球を超えなかったスーパーアースのいずれかに出くわします。海王星のような中型の惑星は、星からの相対的な距離でのみ見られます。これにより、そのような惑星は異なるシステムに存在していたと推測できますが、何らかの理由でそれらは消えました。最近まで、太陽系外惑星研究の分野での課題の1つは、この仮定を証明または反証することでした。
数年前、ハッブル望遠鏡を使用している天文学者は、知られている最も暖かい海王星の1つ（GJ 436b）がその大気を失っていると記録しました。しかし、これは、惑星が天文学的に短い期間で消滅するほどの速度では発生していません（その寿命は4億年と推定されています）。現在、科学者たちは別のホットネプチューンであるGJ 3470bを発見して調査しました。これは、その前身であるGJ436bよりも100倍速い速度で質量を失っています。どちらの惑星も星に非常に近く、水星と太陽の間の距離の10分の1である約600万の距離にあります。
以前に発見されたGJ436bの場合と同様に、星からの強い放射は、惑星GJ 3470bの大気を、重力の引力に打ち勝つ点まで加熱し、大気は膨張して惑星から「排出」されます。その結果、巨大な涙の形をした雲が惑星の周りに形成され、最終的には宇宙に散逸します。 GJ3470bがGJ436bよりも何倍も速く蒸発する理由の1つは、密度がはるかに低いため、大気の重力安定性がはるかに低いことです。
さらに、GJ 3470bが配置されているシステムの星は、惑星GJ 436bが回転する星とは異なり、わずか20億年前のものです。さまざまな推定によれば、40億年から80億年前のものです。若い星はより活発であるため、GJ436bが受けるよりも強い放射線で惑星を攻撃します。
科学者たちはGJ3470bの密度特性を研究し、その大気は水素とヘリウムに富んでいる可能性があると結論付けました。この仮定を確認するために、天文学者はハッブル分光器を使用して水素からの紫外線を検出しました。その結果、研究者たちは、星（ペリジー）に最も近い惑星の軌道セグメントの期間中に、その殻が伸び始め、数百万キロメートルの軌跡が形成されることを発見しました。
記事の著者によると、このように惑星はその存在の間にその物質の35パーセントも失いました、さらに、その星がより若くそしてより強く放射されたとき、それはおそらくさらに速く質量を失いました。惑星が急速に質量を失い続けると、数十億年でミニネプチューンに縮小します（ミニネプチューンは高密度の大気を特徴とし、その半径は通常、地球の2倍以下です）。
「漏れ」が発生している元素は水素だけではないでしょう。研究者たちは、ハッブルを使用して、水素とヘリウムより重い元素を探すことを計画しています。これは、惑星に水素を残した可能性があります。「水素は低層大気から炭素などのより重い元素を引き付けることができると私たちは信じています」と研究リーダーのVincentBourierは言います。
これまでのところ、新しいホットネプチューンの発見は、ホットな中型の太陽系外惑星の寿命が非常に短いという仮説を裏付けています。質量の大部分を失い、ミニネプチューンになります。その後、さらに収縮してスーパーアースになることができます。 2つのホットネプチューンの観察は、科学者の予測と仮定を正当化しましたが、著者は、この研究の継続には漠然とした見通しがあると述べています。それらは主に、150光年以上の距離にある太陽系外惑星の大気中の水素の紫外線スキャンの方法を適用することが不可能であるということによって制限されています。同時に、ホットネプチューンの発見は非常にまれな出来事であり、科学者はそのような惑星がまだ太陽系のすぐ近くに存在するかどうか確信がありません。
最近、ヘリウムが太陽系外惑星の1つの大気中で初めて発見されました。著者らは、この発見が太陽系外惑星研究の範囲を拡大し、おそらく新しいホットネプチューンを見つけるのに役立つ可能性があると述べています。
