ヘリウムを用いた小型惑星大気構造の観測的検証

現在5000個以上発見されている系外惑星のうち最も普遍的な惑星は、太陽系には存在しない地球よりは大きく海王星よりは小さい惑星（小型惑星）である。これらの惑星がどこで形成されどのように進化してきたかを調査するには、惑星大気を直接観測し大気構造を理解する必要がある。 本研究の目的は、小型惑星大気中のヘリウム存在の有無を観測し、提唱された理論と比較することで、個々の大気構造に制約を与えることである。よって海外渡航による中断から明けた8ヶ月間は、中断前に確立した手法を基に、すばる望遠鏡に搭載されている近赤外高分散分光装置（IRD）で新たに観測された2天体の小型惑星について解析をおこなった。その結果、1天体において惑星大気中のヘリウム吸収線の特徴が観測された。そこで、以前に解析した3天体を含めこれらの解析結果をすばるユーザーミーティング等で発表した。また、ヘリウム吸収線の特徴が観測された惑星は離心率を持っている。よって、恒星が惑星の前を通過する（トランジット）中の惑星の視線速度は円軌道を仮定した場合と異なる。そこで離心率を考慮した惑星の視線速度を計算し補正するパイプラインを作成した。現在、簡易な理論モデルと結果を比較し、どのような大気について制約できるかも調査しており、その結果を論文としてまとめる予定である。また、本研究でターゲットとしている天体は、トランジット系外惑星探査衛星(TESS)で新たに発見された太陽系近傍のM型星まわりの惑星である。そこで、TESSで新たに発見した惑星の半径や質量を求める観測に貢献しつつ、新たに本研究に適した天体についての大気中のヘリウムを検出するための観測提案をおこなっている。

現在5000個以上発見されている系外惑星のうち最も普遍的な惑星は、太陽系には存在しない地球よりは大きく海王星よりは小さい惑星（小型惑星）である。これらの惑星がどこで形成されどのように進化してきたかを調査するには、惑星大気を直接観測し大気構造を理解する必要がある。 本研究の目的は、小型惑星大気中のヘリウム存在の有無を観測し、提唱された理論と比較することで、個々の大気構造に制約を与えることである。よって海外渡航による中断から明けた8ヶ月間は、中断前に確立した手法を基に、すばる望遠鏡に搭載されている近赤外高分散分光装置（IRD）で新たに観測された2天体の小型惑星について解析をおこなった。その結果、1天体において惑星大気中のヘリウム吸収線の特徴が観測された。そこで、以前に解析した3天体を含めこれらの解析結果をすばるユーザーミーティング等で発表した。また、ヘリウム吸収線の特徴が観測された惑星は離心率を持っている。よって、恒星が惑星の前を通過する（トランジット）中の惑星の視線速度は円軌道を仮定した場合と異なる。そこで離心率を考慮した惑星の視線速度を計算し補正するパイプラインを作成した。現在、簡易な理論モデルと結果を比較し、どのような大気について制約できるかも調査しており、その結果を論文としてまとめる予定である。また、本研究でターゲットとしている天体は、トランジット系外惑星探査衛星(TESS)で新たに発見された太陽系近傍のM型星まわりの惑星である。そこで、TESSで新たに発見した惑星の半径や質量を求める観測に貢献しつつ、新たに本研究に適した天体についての大気中のヘリウムを検出するための観測提案をおこなっている。