主星近傍地球型惑星の流体力学的散逸を考慮した進化過程推定

1、主星近傍岩石惑星の大気散逸率の推定、2、大気散逸を経験したミネラル大気の観測可能性推定、3、高高度まで広がったNa大気の観測解釈、この３点についての検討を行った。1の検討では、中心星近傍の岩石惑星の持つミネラル大気の散逸、及びその散逸が惑星の進化に与える影響を明らかにした。その際、独自に開発した数値流体コードを用いて、大気の散逸率を理論的に推定した。本検討から、中心星近傍岩石惑星はミネラル大気の散逸によって、0.1地球質量の惑星は選択的に蒸発（質量がなくなる）してしまい、1地球質量以上の惑星はそれを経ても存在できることが初めて明らかにされた。また、この1地球質量以上の惑星での大気流出率は比較的小さいが、ミネラル大気の最も主要な成分であるNaを枯渇させる規模であることを明らかにした。2の検討として、このNaの枯渇が大気にどのような影響を与えるのかを、大気放射モデルを用いて推定した。ミネラル大気はNaを失うと、高温化し、大気放射スペクトル内にSiO由来のより強い赤外線シグナルを持つことを示した。そして、そのSiOの赤外線強度が観測可能であることを定量的に示し、主星近傍岩石惑星の進化履歴に迫ることが可能な観測提案を行った。これらの検討は、本課題の理論観測双方からの実証に繋がり、関連性が深い。また、3の検討では、惑星半径の約2.5倍まで広がるNa大気の膨張が観測から示唆されている中心星近傍岩石惑星の55 Cnc eの条件に本数値流体コードを応用し、そのNa大気の膨張の理論的解釈を行なった。推定されたNaの高度分布は、観測よりも低い約1.1惑星半径までしか膨張していなかった。これは、Naは電離エネルギーが低いために電離分解しやすく、Na大気が膨張しない物理的理由によるものである。このNa膨張の物理的困難と観測シグナルが相関ノイズによる偽検出である可能性を踏まえると、55 Cnc eのNa大気膨張を再度観測で確認すべきであると提案した。

1、主星近傍岩石惑星の大気散逸率の推定、2、大気散逸を経験したミネラル大気の観測可能性推定、3、高高度まで広がったNa大気の観測解釈、この３点についての検討を行った。1の検討では、中心星近傍の岩石惑星の持つミネラル大気の散逸、及びその散逸が惑星の進化に与える影響を明らかにした。その際、独自に開発した数値流体コードを用いて、大気の散逸率を理論的に推定した。本検討から、中心星近傍岩石惑星はミネラル大気の散逸によって、0.1地球質量の惑星は選択的に蒸発（質量がなくなる）してしまい、1地球質量以上の惑星はそれを経ても存在できることが初めて明らかにされた。また、この1地球質量以上の惑星での大気流出率は比較的小さいが、ミネラル大気の最も主要な成分であるNaを枯渇させる規模であることを明らかにした。2の検討として、このNaの枯渇が大気にどのような影響を与えるのかを、大気放射モデルを用いて推定した。ミネラル大気はNaを失うと、高温化し、大気放射スペクトル内にSiO由来のより強い赤外線シグナルを持つことを示した。そして、そのSiOの赤外線強度が観測可能であることを定量的に示し、主星近傍岩石惑星の進化履歴に迫ることが可能な観測提案を行った。これらの検討は、本課題の理論観測双方からの実証に繋がり、関連性が深い。また、3の検討では、惑星半径の約2.5倍まで広がるNa大気の膨張が観測から示唆されている中心星近傍岩石惑星の55 Cnc eの条件に本数値流体コードを応用し、そのNa大気の膨張の理論的解釈を行なった。推定されたNaの高度分布は、観測よりも低い約1.1惑星半径までしか膨張していなかった。これは、Naは電離エネルギーが低いために電離分解しやすく、Na大気が膨張しない物理的理由によるものである。このNa膨張の物理的困難と観測シグナルが相関ノイズによる偽検出である可能性を踏まえると、55 Cnc eのNa大気膨張を再度観測で確認すべきであると提案した。