論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1912.05749
Hori & Ogihara (2019)
Do the TRAPPIST-1 Planets Have Hydrogen-rich Atmospheres?
(TRAPPIST-1 の惑星は水素豊富な大気を持つか？)

概要

TRAPPIST-1 周りの惑星の大気の透過光分光観測からは，これらの惑星は平坦で特徴に欠けた吸収スペクトルを示すことが明らかになっている．これらの結果は，雲無しの水素主体の大気を持つ可能性を否定する．TRAPPIST-1 を公転する地球サイズの惑星は，水素が欠乏した雲・ヘイズのある大気か，もしくは晴れた大気を持ちうる．

ここでは，提案された形成シナリオが，TRAPPIST-1 の惑星に対して予想される大気組成と整合的かどうかを調査した．
TRAPPIST-1 的な惑星において，原始惑星系円盤が散逸するまでに周囲の円盤から降着した状態での水素豊富なガスの総量を調査した．TRAPPIST-1 周りの惑星は軌道共鳴鎖にとらわれているため，移動する惑星への円盤ガス降着をシミュレーションした．

その結果，降着する水素豊富なガスの総量は，TRAPPIST-1b と c に対しては 10^-2 wt% と 0.1 wt%，TRAPPIST-1d は 10^-2 wt%，TRAPPIST-1e は 1 wt%，TRAPPIST-1f と g は数 wt%，TRAPPIST-1h は 1 wt% と推定される．

また，円盤散逸後の惑星の長期間の熱進化を計算し，恒星の X 線と紫外線照射に駆動される水素豊富な大気の散逸率を推定した．その結果，降着した全ての水素豊富大気は，ハイドロダイナミックエスケープによって惑星から散逸することを見出した．

そのため，TRAPPIST-1 周りの惑星は水素豊富ガスによる一次大気を持たないが，もし現在大気を持っているのであれば，金星類似のようなものや水蒸気からなる二次大気を持っていると考えられる．

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