「TRAPPIST-1b」の版間の差分

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{{天体 基本
{{天体 基本
| 幅 = 350px
| 幅 = 360px
| 色 = 太陽系外惑星
| 色 = 太陽系外惑星
| 和名 = TRAPPIST-1b
| 和名 = TRAPPIST-1b
| 英名 =
| 英名 =
| 画像ファイル = TRAPPIST-1b Artist's Impression.png
| 画像ファイル = Rocky Exoplanet TRAPPIST-1 b (Illustration).jpg
| 画像サイズ = 300px
| 画像サイズ = 300px
| 画像説明 = TRAPPIST-1bの想像図<br />（2017年2月時点の観測データに基づいたもの）
| 画像説明 = TRAPPIST-1bの想像図<br />（2023年3月時点の観測データに基づいたもの）
| 星座 = [[みずがめ座]]
| 星座 = [[みずがめ座]]
| 分類 = [[太陽系外惑星]]<br />[[岩石惑星]]
| 分類 = [[太陽系外惑星]]<br />[[地球型惑星]]
| 軌道の種類 = 周回軌道
| 軌道の種類 =
}}
}}
{{天体 発見
{{天体 発見
| 色 = 太陽系外惑星
| 色 = 太陽系外惑星
| 発見年 = [[2016年]]{{R|epe}}
| 発見年 = [[2016年]]{{R|epe}}
| 発見者 = [[TRAPPIST]]
| 発見者 = Michaël Gillon ''et al.''<br>（[[TRAPPIST]]）
| 発見方法 = [[トランジット法]]
| 発見方法 = [[トランジット法]]{{R|epe}}
| 現況 = 確認
}}
}}
{{天体 軌道
{{天体 軌道
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| 離心率 = 0.00622 ± 0.00304{{R|Simon18}}
| 離心率 = 0.00622 ± 0.00304{{R|Simon18}}
| 公転周期 = 1.51087637 ± 0.00000039 [[日]]{{R|Delrez18}}
| 公転周期 = 1.51087637 ± 0.00000039 [[日]]{{R|Delrez18}}
| 軌道傾斜角 = 89.56 ± 0.23[[度 (角度)|°]]{{R|Gillon17}}
| 軌道傾斜角 = 89.728 ± 0.165[[度 (角度)|°]]{{R|Agol2021}}
| 近点引数 = 336.86 ± 34.24°{{R|Simon18}}
| 近点引数 = 336.86 ± 34.24°{{R|Simon18}}
| 昇交点黄経 = 203.12 ± 34.34°{{R|Simon18}}
| 昇交点黄経 = 203.12 ± 34.34°{{R|Simon18}}
| 平均近点角 =
| 平均近点角 =
| 通過時刻 = 7322.51654 ± 0.00012 BJD{{R|Delrez18}}
| 通過時刻 =
| 準振幅 =
| 準振幅 =
| 主恒星 = [[TRAPPIST-1]]{{R|epe}}
| 主恒星 = [[TRAPPIST-1]]{{R|epe}}
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| 色 = 太陽系外惑星
| 色 = 太陽系外惑星
| 元期 = [[J2000.0]]{{R|simbad}}
| 元期 = [[J2000.0]]{{R|simbad}}
| 赤経 = {{RA|23|06|29.36}}{{R|simbad}}
| 赤経 = {{RA|23|06|29.3684052886}}{{R|simbad}}
| 赤緯 = {{DEC|-05|02|29.2}}{{R|simbad}}
| 赤緯 = {{DEC|-05|02|29.031690445}}{{R|simbad}}
| 赤方偏移 =
| 視線速度 =
| 視線速度 =
| 固有運動 = 赤経: 922.1 [[秒 (角度)|ミリ秒]]/[[年]]{{R|simbad}}<br />赤緯: -471.9 ミリ秒/年{{R|simbad}}
| 固有運動 = 赤経: 930.879 [[秒 (角度)|ミリ秒]]/[[年]]{{R|simbad}}<br />赤緯: -479.403 ミリ秒/年{{R|simbad}}
| 年周視差 =
| 年周視差 =
| parallax = 80.4512
| 距離 = 39.4 ± 1.3 [[光年]]<br />（12.1 ± 0.4 [[パーセク]]{{R|epe}}）
| p_error = 0.1211
| parallax_footnote = {{R|simbad}}
}}
}}
{{天体 物理
{{天体 物理
| 色 = 太陽系外惑星
| 色 = 太陽系外惑星
| 直径 = 14,300 km
| 直径 = 14,235.7 km
| 半径 = 1.121{{+-|0.031|0.032}} [[地球半径|''R''<sub>⊕</sub>]]{{R|Simon18}}
| 半径 = 1.116{{+-|0.014|0.012}} [[地球半径|''R''<sub>⊕</sub>]]{{R|Agol2021}}
| 表面積 = 6.410{{e|8}} [[平方キロメートル|km<sup>2</sup>]]
| 表面積 = 6.353{{e|8}} [[平方キロメートル|km<sup>2</sup>]]
| 体積 = 1.361{{e|12}} [[立方キロメートル|km<sup>3</sup>]]
| 体積 = 1.506{{e|12}} [[立方キロメートル|km<sup>3</sup>]]
| 質量 = 1.017{{+-|0.154|0.143}} [[地球質量|''M''<sub>⊕</sub>]]{{R|Simon18}}
| 質量 = 1.374 ± 0.069 [[地球質量|''M''<sub>⊕</sub>]]{{R|Agol2021}}
| 平均密度 = 0.726{{+-|0.092|0.091}} ''&rho;''<sub>⊕</sub>{{R|Simon18}}<br />（4,003{{+-|507|502}} [[キログラム毎立方メートル|kg/m<sup>3</sup>]]）
| 平均密度 = 0.987{{+-|0.048|0.050}} ''&rho;''<sub>⊕</sub>{{R|Agol2021}}<br />（5.425{{+-|0.265|0.272}} [[グラム毎立方センチメートル|g/cm<sup>3</sup>]]{{R|Agol2021}}）
{{天体 項目|[[放射束]]|4.153{{+-|0.161|0.159}} [[太陽定数|''S''<sub>⊕</sub>]]{{R|Agol2021}}}}
| 表面重力 = 0.812{{+-|0.104|0.102}} [[重力加速度|''g'']]{{R|Simon18}}<br />（7.96{{+-|1.02|1.00}} [[メートル毎秒毎秒|m/s<sup>2</sup>]]）
| 表面重力 = 1.102 ± 0.052 [[重力加速度|''g''<sub>⊕</sub>]]{{R|Agol2021}}<br />（10.80 ± 0.51 [[メートル毎秒毎秒|m/s<sup>2</sup>]]{{R|Agol2021}}）
| 脱出速度 = 12.400 ± 0.292 [[メートル毎秒|km/s]]{{R|Agol2021}}
| 自転速度 =
| 自転速度 =
| 自転周期 =
| 自転周期 =
| アルベド =
| アルベド =
| 赤道傾斜角 =
| 赤道傾斜角 =
| 表面温度 = 400.1 ± 7.7 [[ケルビン|K]]{{R|Gillon17}}<br />391.8 ± 5.5 K{{R|Delrez18}}<br />&gt;1,400 K（大気）{{R|Delrez18}}<br />750 - 1,500 K（表面）{{R|Simon18}}
| 平衡温度 = 391.8 ± 5.5 K（118.7 ± 5.5 ℃）{{R|Delrez18}}
| 表面温度 = 503 K（230 ℃）{{R|Greene2023}}
| 年齢 =
| 年齢 = 76 ± 22 億年{{R|Burgasser2017}}
| 大気圧 = 10<sup>1</sup> - 10<sup>4</sup> [[バール (単位)|bar]]{{R|Simon18}}
| 大気圧 = 有意な大気はされず{{R|Greene2023}}
| 大気 =
| 大気 =
| 外殻 =
| 外殻 =
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{{天体 別名称
{{天体 別名称
| 色 = 太陽系外惑星
| 色 = 太陽系外惑星
| 別名称 = 2MASS J23062928-0502285 b
| 別名称 = K2-112b<br>2MASS J23062928-0502285 b
}}
}}
{{天体 終了
{{天体 終了
| 色 = 太陽系外惑星
| 色 = 太陽系外惑星
}}
}}
'''TRAPPIST-1b'''は[[地球]]から見て[[みずがめ座]]の方向に39.4[[光年]]離れた位置にある[[赤色矮星]][[TRAPPIST-1]]を[[公転]]している[[太陽系外惑星]]である。[[2016年]]に[[TRAPPIST]]によって[[トランジット法]]で発見された{{R|eso1615a|aa160509}}。
'''TRAPPIST-1b''' は[[地球]]から見て[[みずがめ座]]の方向に約40[[光年]]離れた位置にある[[赤色矮星]] '''[[TRAPPIST-1]]''' を[[公転]]している[[太陽系外惑星]]である。[[2016年]]に[[TRAPPIST]]望遠鏡による[[太陽系外惑星の発見方法#トランジット法|トランジット法]]での観測から発見された{{R|Gillon2016|aa160509}}。


== 特徴 ==
== 発見と特徴 ==
{{Planetary radius
{{Planetary radius
| align =
| align =
77行目: 82行目:
| radius = 112
| radius = 112
}}
}}
TRAPPIST-1b は、その外側を公転する [[TRAPPIST-1c]] と [[TRAPPIST-1d]] と同時に、[[チリ]]の[[ラ・シヤ天文台]]にある望遠鏡[[TRAPPIST]]による[[太陽系外惑星の発見方法#トランジット法|トランジット法]]の観測から発見された{{R|Gillon2016}}。トランジット法では、惑星が主星の手前を周期的に[[通過 (天文)|通過]]（トランジット）することで発生する主星のわずかな減光を検出することで惑星を発見する。この研究結果は、科学雑誌[[ネイチャー]]の2016年5月号に掲載された{{R|Gillon2016}}。
TRAPPIST-1bは地球の1.121倍の大きさを持つ[[岩石惑星]]とされており、質量は当初、地球の1.38倍<ref>{{cite arXiv|author=Janna K. Barstow|author2=Patrick G. J. Irwin|title=Habitable worlds with JWST: transit spectroscopy of the TRAPPIST-1 system?|eprint=1605.07352v2|class=astro-ph.EP|date=2016-06-07}}</ref>や、0.85倍{{R|Gillon17}}などと推定されていたが、現在は1.017倍前後という値に落ち着いている{{R|Simon18}}。TRAPPIST-1系で発見されている7個の惑星のうち、最も内側を公転している。主星からの距離は地球から[[月]]までの距離の約4倍しかない約0.0115[[天文単位|au]]（約173万km）で、わずか1日半で公転している。主星TRAPPIST-1が[[木星]]クラスという非常に小型な恒星のため、表面温度は392[[ケルビン|K]]（119℃）とされていたが、2017年初頭に行われた、[[スピッツァー宇宙望遠鏡]]による観測で、大気の温度が1,400K（1,127℃）以上にもなる事が示された{{R|Delrez18}}。また、2018年2月に発表された、スピッツァー宇宙望遠鏡を含む4つの望遠鏡で行われた観測結果により、この惑星で[[暴走温室効果]]が起きている事が判明し、表面の温度が750～1,500K（477～1,227℃）にもなる可能性が示された{{R|Simon18}}。


主星からの距離は地球から[[月]]までの距離の約4倍しかない約 0.0115 [[天文単位|au]]（約173万 [[キロメートル|km]]）で、わずか1日半で公転しており、TRAPPIST-1系で発見されている7個の惑星のうち、最も内側を公転している。主星 TRAPPIST-1 が[[木星]]クラスという非常に小型な[[超低温矮星]]のため{{R|Gillon2016}}、[[大気]]の存在などを考慮しない{{仮リンク|惑星の平衡温度|label=平衡温度|en|Planetary equilibrium temperature}}は約 392 [[ケルビン|K]]（約 119 [[摂氏|℃]]）とされていた{{R|Delrez18}}。後述の2017年から2018年に行われた[[スピッツァー宇宙望遠鏡]]の観測結果を用いた複数の研究では、暴走温室効果により TRAPPIST-1b の大気中の温度が数百℃から千数百℃にもなる可能性が示されたが{{R|Simon18}}、[[2023年]]の[[ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡]]による観測結果を受けて表面温度は 503 K（230 ℃）と算出された{{R|Greene2023}}。
2018年に発表された観測結果により、これまで誤差が大きかった質量、[[密度]]、[[表面重力]]のパラメーターが詳細に求められ、TRAPPIST-1bは地球の0.726倍の密度を持ち、表面の重力の強さは地球の0.812倍である事が判明した{{R|Simon18}}。

TRAPPIST-1b の物理的パラメーターは発見後に幾度となく行われてきた観測で改良が続けられ、[[2021年]]に発表された研究では[[半径]]が地球の1.116倍、[[質量]]が地球の1.374倍である岩石質の[[地球型惑星]]とされている{{R|Agol2021}}。質量については当初、地球の1.38倍<ref>{{cite arXiv|author=Janna K. Barstow|author2=Patrick G. J. Irwin|title=Habitable worlds with JWST: transit spectroscopy of the TRAPPIST-1 system?|eprint=1605.07352v2|class=astro-ph.EP|date=2016-06-07}}</ref>や、0.85倍<ref>{{cite journal|url=http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1706/eso1706a.pdf|format=PDF|last=Gillon|first=Michaël|last2=Triaud|first2=Amaury H. M. J.|last3=Demory|first3=Brice-Olivier|last4=Jehin|first4=Emmanuël|display-authors=3|title=Seven temperate terrestrial planets around the nearby ultracool dwarf star TRAPPIST-1|year=2017|journal=Nature|volume=542|issue=7642|pages=456-460|issn=0028-0836|doi=10.1038/nature21360}}</ref>などとも推定されていた。2018年に公表された研究では、惑星の[[密度]]が[[火星]]よりやや大きい程度しかない 3.98 [[グラム毎立方センチメートル|g/cm<sup>3</sup>]] と計算されたことから、最大で質量の 5% が[[揮発|揮発性物質]]で構成されている可能性が考慮された。主星から受けるエネルギー量が地球よりもかなり多いことから、この密度を説明するために[[金星]]のような分厚い大気を持つ可能性が示されたが{{R|Simon18}}、2021年の研究で密度は地球よりやや小さい程度の 5.425 g/cm<sup>3</sup> に上方修正された{{R|Agol2021}}。


== 大気 ==
== 大気 ==
[[ファイル:Artist's view of planets transiting red dwarf star in TRAPPIST-1 system.jpg|250px|サムネイル|右|TRAPPIST-1bと[[TRAPPIST-1c]]が同時にトランジットを起こす想像図<ref>{{cite web|url=http://www.spacetelescope.org/images/opo1627a/ Artist's view of planets transiting red dwarf star in TRAPPIST-1 system|title=Artist's view of planets transiting red dwarf star in TRAPPIST-1 system|publisher=Spacetelescope|accessdate=2018-03-07}}</ref>]]
[[ファイル:Artist's view of planets transiting red dwarf star in TRAPPIST-1 system.jpg|200px|サムネイル|左|同時に主星の手前を通過する TRAPPIST-1b と [[TRAPPIST-1c]] の想像図<ref>{{cite web|url=http://www.spacetelescope.org/images/opo1627a/ Artist's view of planets transiting red dwarf star in TRAPPIST-1 system|title=Artist's view of planets transiting red dwarf star in TRAPPIST-1 system|publisher=Spacetelescope|accessdate=2018-03-07}}</ref>]]

⚫
2016年[[5月4日]]、TRAPPIST-1b はその外側を公転する TRAPPIST-1c と共に同時に主星の手前を通過した。その様子は[[ハッブル宇宙望遠鏡]]によって観測され、[[大気]]成分の分析が行われた。その結果、詳細な大気成分は判明しなかったが、少なくとも[[巨大ガス惑星]]で見られるような[[水素]]などで満たされた膨張された大気は持っていないと判明した<ref>{{cite web|url=http://www.astroarts.co.jp/news/2016/07/25trappist1/index-j.shtml|title=地球サイズの系外惑星の大気を初観測|publisher=AstroArts|date=2016-07-25|accessdate=2018-03-07}}</ref><ref>{{cite journal|last1=de Wit|first1=Julien|last2=Wakeford|first2=Hannah R.|last3=Gillon|first3=Michaël|last4=Lewis|first4=Nikole K.|last5=Valenti|first5=Jeff A.|last6=Demory|first6=Brice-Olivier|last7=Burgasser|first7=Adam J.|last8=Burdanov|first8=Artem|last9=Delrez|first9=Laetitia|last10=Jehin|first10=Emmanuël|last11=Lederer|first11=Susan M.|last12=Queloz|first12=Didier|last13=Triaud|first13=Amaury H. M. J.|last14=Van Grootel|first14=Valérie|title=A combined transmission spectrum of the Earth-sized exoplanets TRAPPIST-1 b and c|journal=Nature|volume=537|issue=7618|year=2016|pages=69-72|issn=0028-0836|doi=10.1038/nature18641}}</ref>。表面の平衡温度が 750 - 1000 K（477 - 727 ℃）であると仮定して、2018年2月に発表されたスピッツァー宇宙望遠鏡による観測結果により、TRAPPIST-1b に[[大気圧]]が 10<sup>1</sup> - 10<sup>4</sup> [[バール (単位)|bar]] にもなる厚い[[水蒸気]]の大気があれば、当時算出された TRAPPIST-1b の密度が地球よりもやや小さいことを説明できると推測された。この研究ではTRAPPIST-1系で唯一、TRAPPIST-1b が揮発性物質で満たされた大気による[[暴走温室効果]]が起こりうる可能性が排除されない惑星であるとされた{{R|Simon18}}。


2023年2月、[[ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡]]に搭載されている「中赤外線観測装置 (MIRI)」による TRAPPIST-1b の観測結果が公表された{{R|Greene2023}}。この観測は TRAPPIST-1b が主星の後ろに隠れる直前と出現した直後に起きる主星の光の変化を観測する[[太陽系外惑星の発見方法#トランジット法|二次食測光]] (Secondary eclipse photometry) と呼ばれる手法で行われ、小型で岩石質の太陽系外惑星から放出される光を[[赤外線]]として検出することに成功した初めての事例であると報告された{{R|webbtelescope}}。この研究では TRAPPIST-1b は[[可視光]]で明るく見えるほどではないが、赤外線では以前の予想よりもはるかに明るく見えており、従来算出されていた平衡温度よりも約 100 K 高い 503 K（230 ℃）にまで表面が加熱されていると判明した{{R|Greene2023|webbtelescope}}。表面がこれほど高温であると光を散乱させることができるほどの厚い大気は持つことができないと考えられている{{R|space.com|newscientist}}。他の二次食測光の観測データを分析した結果でも、TRAPPIST-1b はほぼ[[黒体]]のような天体で、[[循環|熱循環]]を生じさせるような大気は存在しないと結論付けられた{{R|Greene2023|webbtelescope}}。TRAPPIST-1b に大気が存在しない理由としては、まだ主星が今よりも明るかったと考えられる形成直後に失われたか、または主星からの強力な[[フレア]]によって大気が消失されていったという可能性が最も高いとされている{{R|newscientist}}。しかし、研究チームを率いた Thomas Greene は、熱循環にほとんど関与しないような非常に薄い大気が TRAPPIST-1b に存在している可能性はまだ残されているとしている{{R|space.com}}。
⚫
2016年[[5月4日]]、TRAPPIST-1bはその外側を公転する[[TRAPPIST-1c]]と共に同時にトランジット（恒星面通過）を起こした。その様子は[[ハッブル宇宙望遠鏡]]によって観測され、[[大気]]成分の分析を試みた。その結果、詳細な大気成分は判明しなかったが、少なくとも[[巨大ガス惑星|ガス惑星]]のような[[水素]]などで満たされた大気ではないと判明した<ref>{{cite web|url=http://www.astroarts.co.jp/news/2016/07/25trappist1/index-j.shtml|title=地球サイズの系外惑星の大気を初観測|publisher=AstroArts|date=2016-07-25|accessdate=2018-03-07}}</ref><ref>{{cite journal|last1=de Wit|first1=Julien|last2=Wakeford|first2=Hannah R.|last3=Gillon|first3=Michaël|last4=Lewis|first4=Nikole K.|last5=Valenti|first5=Jeff A.|last6=Demory|first6=Brice-Olivier|last7=Burgasser|first7=Adam J.|last8=Burdanov|first8=Artem|last9=Delrez|first9=Laetitia|last10=Jehin|first10=Emmanuël|last11=Lederer|first11=Susan M.|last12=Queloz|first12=Didier|last13=Triaud|first13=Amaury H. M. J.|last14=Van Grootel|first14=Valérie|title=A combined transmission spectrum of the Earth-sized exoplanets TRAPPIST-1 b and c|journal=Nature|volume=537|issue=7618|year=2016|pages=69-72|issn=0028-0836|doi=10.1038/nature18641}}</ref>。上記の2018年2月に発表された観測結果により、TRAPPIST-1bでは地球よりもはるかに厚い[[水蒸気]]の大気による暴走温室効果が起きており、[[気圧]]が10<sup>1</sup>～10<sup>4</sup>[[バール (単位)|bar]]にもなる事が判明した{{R|Simon18}}<ref>{{cite web|url=https://www.astroarts.co.jp/article/hl/a/9709_trappist1|title=TRAPPIST-1の惑星に地球に似た大気や大量の水が存在か|publisher=AstroArts|accessdate=2018-03-07}}</ref>。


== 画像 ==
== 画像 ==
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PIA22093-TRAPPIST-1-PlanetLineup-20180205.jpg|TRAPPIST-1系の7つの惑星の想像図
PIA21428-TRAPPIST-1-Comparison-SolarSystem&JovianMoons-20180205.jpg|TRAPPIST-1系の惑星の軌道と、太陽系の岩石惑星の軌道、[[木星]]の[[ガリレオ衛星]]の軌道を比較した図<ref>{{cite web|url=http://www.nbcnews.com/mach/space/weird-planetary-system-seems-something-science-fiction-n724136|title=This Weird Planetary System Seems Like Something From Science Fiction|publisher=NBC News|accessdate=2018-03-07}}</ref>
PIA21428-TRAPPIST-1-Comparison-SolarSystem&JovianMoons-20180205.jpg|TRAPPIST-1系の惑星の軌道と、太陽系の岩石惑星の軌道、[[木星]]の[[ガリレオ衛星]]の軌道を比較した図<ref>{{cite web|url=http://www.nbcnews.com/mach/space/weird-planetary-system-seems-something-science-fiction-n724136|title=This Weird Planetary System Seems Like Something From Science Fiction|publisher=NBC News|accessdate=2018-03-07}}</ref>
PIA22094-TRAPPIST-1-PlanetLineup-20180205.jpg|TRAPPIST-1系の惑星と太陽系の岩石惑星を比較した図
PIA22094-TRAPPIST-1-PlanetLineup-20180205.jpg|TRAPPIST-1系の惑星と太陽系の岩石惑星を比較した図
TRAPPIST-1b artist impression 2018.png|厚い大気を持つ可能性があるという2018年時点の研究結果を反映して描かれた想像図<ref>{{cite web|url=https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA22093|title=PIA22093: TRAPPIST-1 Planet Lineup - Updated Feb. 2018|work=PhotoJournal|publisher=[[ジェット推進研究所|Jet Propulsion Laboratory]]/[[アメリカ航空宇宙局|NASA]]|date=2018-02-05|accessdate=2023-04-06}}</ref>
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== 出典 ==
== 脚注 ==
=== 注釈 ===
{{notelist2}}

=== 出典 ===
{{Reflist|2|refs=
{{Reflist|2|refs=
<ref name=epe>{{cite web|url=http://exoplanet.eu/catalog/trappist-1_b/|title=Planet TRAPPIST-1 b|work=[[太陽系外惑星エンサイクロペディア|The Extrasolar Planet Encycloapedia]]|accessdate=2018-03-07}}</ref>
<ref name="epe">{{cite web|author=Jean Schneider|url=http://exoplanet.eu/catalog/trappist-1_b/|title=Planet TRAPPIST-1 b|website=[[太陽系外惑星エンサイクロペディア|The Extrasolar Planet Encycloapedia]]|publisher=[[パリ天文台|Paris Observatory]]|accessdate=2018-03-07}}</ref>


<ref name="Simon18">{{cite journal|last=Grimm|first=Simon L.|last2=Demory|first2=Brice-Olivier|last3=Gillon|first3=Michael|last4=Dorn|first4=Caroline|display-authors=3|title=The nature of the TRAPPIST-1 exoplanets|year=2018|journal=Astronomy and Astrophysics|volume=613|number=A68|page=21|doi=10.1051/0004-6361/201732233|bibcode=2018A&A...613A..68G|arxiv=1802.01377}}</ref>
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<ref name=eso1615a>{{cite web|url=http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1615/eso1615a.pdf|title=Temperate Earth-sized planets transiting a nearby ultracool dwarf star|publisher=[[ヨーロッパ南天天文台|ESO]]|accessdate=2018-03-07|date=2016-05-02}}</ref>


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2023年4月6日 (木) 14:44時点における版

TRAPPIST-1b
TRAPPIST-1bの想像図 （2023年3月時点の観測データに基づいたもの）
TRAPPIST-1bの想像図
（2023年3月時点の観測データに基づいたもの）
星座 みずがめ座
分類 太陽系外惑星
地球型惑星
発見
発見年 2016年[1]
発見者 Michaël Gillon et al.
（TRAPPIST）
発見方法 トランジット法[1]
現況 確認
軌道要素と性質
軌道長半径 (a) 0.01154775 ± 0.000000057 au[2]
（1,727,543 ± 9 km）
離心率 (e) 0.00622 ± 0.00304[2]
公転周期 (P) 1.51087637 ± 0.00000039 日[3]
軌道傾斜角 (i) 89.728 ± 0.165°[4]
近点引数 (ω) 336.86 ± 34.24°[2]
昇交点黄経 (Ω) 203.12 ± 34.34°[2]
TRAPPIST-1[1]の惑星
位置
元期:J2000.0[5]
赤経 (RA, α)  23h 06m 29.3684052886s[5]
赤緯 (Dec, δ) −05° 02′ 29.031690445″[5]
固有運動 (μ) 赤経: 930.879 ミリ秒/年[5]
赤緯: -479.403 ミリ秒/年[5]
年周視差 (π) 80.4512 ± 0.1211ミリ秒[5]
（誤差0.2%）
距離 40.54 ± 0.06 光年[注 1]
（12.43 ± 0.02 パーセク[注 1]）
物理的性質
直径 14,235.7 km
半径 1.116+0.014
−0.012 R⊕[4]
表面積 6.353×108 km2
体積 1.506×1012 km3
質量 1.374 ± 0.069 M⊕[4]
平均密度 0.987+0.048
−0.050 ρ⊕[4]
（5.425+0.265
−0.272 g/cm3[4]）
放射束 4.153+0.161
−0.159 S⊕[4]
表面重力 1.102 ± 0.052 g⊕[4]
（10.80 ± 0.51 m/s2[4]）
脱出速度 12.400 ± 0.292 km/s[4]
表面温度 503 K（230 ℃）[6]
平衡温度 (Teq) 391.8 ± 5.5 K（118.7 ± 5.5 ℃）[3]
年齢 76 ± 22 億年[7]
大気圧 有意な大気はされず[6]
他のカタログでの名称
K2-112b
2MASS J23062928-0502285 b
■Template （■ノート ■解説） ■Project

TRAPPIST-1b は地球から見てみずがめ座の方向に約40光年離れた位置にある赤色矮星 TRAPPIST-1 を公転している太陽系外惑星である。2016年にTRAPPIST望遠鏡によるトランジット法での観測から発見された[8][9]。

発見と特徴

大きさの比較
地球 TRAPPIST-1b
地球 Exoplanet

TRAPPIST-1b は、その外側を公転する TRAPPIST-1c と TRAPPIST-1d と同時に、チリのラ・シヤ天文台にある望遠鏡TRAPPISTによるトランジット法の観測から発見された[8]。トランジット法では、惑星が主星の手前を周期的に通過（トランジット）することで発生する主星のわずかな減光を検出することで惑星を発見する。この研究結果は、科学雑誌ネイチャーの2016年5月号に掲載された[8]。

主星からの距離は地球から月までの距離の約4倍しかない約 0.0115 au（約173万 km）で、わずか1日半で公転しており、TRAPPIST-1系で発見されている7個の惑星のうち、最も内側を公転している。主星 TRAPPIST-1 が木星クラスという非常に小型な超低温矮星のため[8]、大気の存在などを考慮しない平衡温度（英語版）は約 392 K（約 119 ℃）とされていた[3]。後述の2017年から2018年に行われたスピッツァー宇宙望遠鏡の観測結果を用いた複数の研究では、暴走温室効果により TRAPPIST-1b の大気中の温度が数百℃から千数百℃にもなる可能性が示されたが[2]、2023年のジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡による観測結果を受けて表面温度は 503 K（230 ℃）と算出された[6]。

TRAPPIST-1b の物理的パラメーターは発見後に幾度となく行われてきた観測で改良が続けられ、2021年に発表された研究では半径が地球の1.116倍、質量が地球の1.374倍である岩石質の地球型惑星とされている[4]。質量については当初、地球の1.38倍[10]や、0.85倍[11]などとも推定されていた。2018年に公表された研究では、惑星の密度が火星よりやや大きい程度しかない 3.98 g/cm3 と計算されたことから、最大で質量の 5% が揮発性物質で構成されている可能性が考慮された。主星から受けるエネルギー量が地球よりもかなり多いことから、この密度を説明するために金星のような分厚い大気を持つ可能性が示されたが[2]、2021年の研究で密度は地球よりやや小さい程度の 5.425 g/cm3 に上方修正された[4]。

大気

同時に主星の手前を通過する TRAPPIST-1b と TRAPPIST-1c の想像図[12]

2016年5月4日、TRAPPIST-1b はその外側を公転する TRAPPIST-1c と共に同時に主星の手前を通過した。その様子はハッブル宇宙望遠鏡によって観測され、大気成分の分析が行われた。その結果、詳細な大気成分は判明しなかったが、少なくとも巨大ガス惑星で見られるような水素などで満たされた膨張された大気は持っていないと判明した[13][14]。表面の平衡温度が 750 - 1000 K（477 - 727 ℃）であると仮定して、2018年2月に発表されたスピッツァー宇宙望遠鏡による観測結果により、TRAPPIST-1b に大気圧が 101 - 104 bar にもなる厚い水蒸気の大気があれば、当時算出された TRAPPIST-1b の密度が地球よりもやや小さいことを説明できると推測された。この研究ではTRAPPIST-1系で唯一、TRAPPIST-1b が揮発性物質で満たされた大気による暴走温室効果が起こりうる可能性が排除されない惑星であるとされた[2]。

2023年2月、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡に搭載されている「中赤外線観測装置 (MIRI)」による TRAPPIST-1b の観測結果が公表された[6]。この観測は TRAPPIST-1b が主星の後ろに隠れる直前と出現した直後に起きる主星の光の変化を観測する二次食測光 (Secondary eclipse photometry) と呼ばれる手法で行われ、小型で岩石質の太陽系外惑星から放出される光を赤外線として検出することに成功した初めての事例であると報告された[15]。この研究では TRAPPIST-1b は可視光で明るく見えるほどではないが、赤外線では以前の予想よりもはるかに明るく見えており、従来算出されていた平衡温度よりも約 100 K 高い 503 K（230 ℃）にまで表面が加熱されていると判明した[6][15]。表面がこれほど高温であると光を散乱させることができるほどの厚い大気は持つことができないと考えられている[16][17]。他の二次食測光の観測データを分析した結果でも、TRAPPIST-1b はほぼ黒体のような天体で、熱循環を生じさせるような大気は存在しないと結論付けられた[6][15]。TRAPPIST-1b に大気が存在しない理由としては、まだ主星が今よりも明るかったと考えられる形成直後に失われたか、または主星からの強力なフレアによって大気が消失されていったという可能性が最も高いとされている[17]。しかし、研究チームを率いた Thomas Greene は、熱循環にほとんど関与しないような非常に薄い大気が TRAPPIST-1b に存在している可能性はまだ残されているとしている[16]。

画像

  • TRAPPIST-1系の惑星の軌道と、太陽系の岩石惑星の軌道、木星のガリレオ衛星の軌道を比較した図[18]
    TRAPPIST-1系の惑星の軌道と、太陽系の岩石惑星の軌道、木星のガリレオ衛星の軌道を比較した図[18]
  • TRAPPIST-1系の惑星と太陽系の岩石惑星を比較した図
    TRAPPIST-1系の惑星と太陽系の岩石惑星を比較した図
  • 厚い大気を持つ可能性があるという2018年時点の研究結果を反映して描かれた想像図[19]
    厚い大気を持つ可能性があるという2018年時点の研究結果を反映して描かれた想像図[19]

脚注

注釈

  1. ^ a b パーセクは1 ÷ 年周視差（秒）より計算、光年は1÷年周視差（秒）×3.2615638より計算

出典

  1. ^ a b c Jean Schneider. “Planet TRAPPIST-1 b”. The Extrasolar Planet Encycloapedia. Paris Observatory. 2018年3月7日閲覧。
  2. ^ a b c d e f g Grimm, Simon L.; Demory, Brice-Olivier; Gillon, Michael et al. (2018). “The nature of the TRAPPIST-1 exoplanets”. Astronomy and Astrophysics 613 (A68): 21. arXiv:1802.01377. Bibcode: 2018A&A...613A..68G. doi:10.1051/0004-6361/201732233. 
  3. ^ a b c Delrez, Laetitia; Gillon, Michael; H.M.J, Amaury; Brice-Oliver Demory, Triaud; de Wit, Julien; Ingalls, James; Agol, Eric; Bolmont, Emeline; Burdanov, Artem; Burgasser, Adam J.; Carey, Sean J.; Jehin, Emmanuel; Leconte, Jeremy; Lederer, Susan; Queloz, Didier; Selsis, Franck; Grootel, Valerie Van (9 January 2018). "Early 2017 observations of TRAPPIST-1 with Spitzer". arXiv:1801.02554v1 [astro-ph.EP]。
  4. ^ a b c d e f g h i j k Agol, Eric; Dorn, Caroline; Grimm, Simon L. et al. (2021). “Refining the transit timing and photometric analysis of TRAPPIST-1: Masses, radii, densities, dynamics, and ephemerides”. The Planetary Science Journal 2 (1): 38. arXiv:2010.01074. Bibcode: 2021PSJ.....2....1A. doi:10.3847/PSJ/abd022. 1. 
  5. ^ a b c d e f “Result for TRAPPIST-1b”. SIMBAD Astronomical Database. CDS. 2018年3月7日閲覧。
  6. ^ a b c d e f Greene, Thomas P.; Bell, Taylor J.; Ducrot, Elsa; Dyrek, Achrène; Lagage, Pierre-Olivier; Fortney, Jonathan J. (2023). “Thermal Emission from the Earth-sized Exoplanet TRAPPIST-1 b using JWST”. Nature. arXiv:2303.14849. doi:10.1038/s41586-023-05951-7. 
  7. ^ Burgasser, Adam J.; Mamajek, Eric E. (2017). “On the Age of the TRAPPIST-1 System”. The Astrophysical Journal 845 (2): 110. arXiv:1706.02018. Bibcode: 2017ApJ...845..110B. doi:10.3847/1538-4357/aa7fea. ISSN 1538-4357. 
  8. ^ a b c d Gillon, Michaël; Jehin, Emmanuël; Lederer, Susan M. et al. (2016). “Temperate Earth-sized planets transiting a nearby ultracool dwarf star” (PDF). Nature 533 (7602): 221-224. arXiv:1605.07211. doi:10.1038/nature17448. ISSN 0028-0836. http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1615/eso1615a.pdf. 
  9. ^ “超低温の矮星の周りに、生命が存在しうる地球サイズの惑星3つを発見”. AstroArts (2016年5月9日). 2018年3月7日閲覧。
  10. ^ Janna K. Barstow; Patrick G. J. Irwin (7 June 2016). "Habitable worlds with JWST: transit spectroscopy of the TRAPPIST-1 system?". arXiv:1605.07352v2 [astro-ph.EP]。
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  18. ^ “This Weird Planetary System Seems Like Something From Science Fiction”. NBC News. 2018年3月7日閲覧。
  19. ^ “PIA22093: TRAPPIST-1 Planet Lineup - Updated Feb. 2018”. PhotoJournal. Jet Propulsion Laboratory/NASA (2018年2月5日). 2023年4月6日閲覧。

関連項目

外部リンク


TRAPPIST-1 系
TRAPPIST-1TRAPPIST-1bTRAPPIST-1cTRAPPIST-1dTRAPPIST-1eTRAPPIST-1fTRAPPIST-1gTRAPPIST-1h
恒星
惑星
主要項目
惑星の種類
地球型惑星
ガス状
その他
形成と進化
惑星系
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検出
探査
太陽系外惑星探査プロジェクト
地上


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その他の発見
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