~系外短周期スーパー地球シリケイト大気に関する研究~ Silicate Atmospheres of Short-Period Super-Earths ~系外短周期スーパー地球シリケイト大気に関する研究~ 中村研究室修士課程１年 飯塚 裕磨 2010.04.28 STPセミナ
シリケイトが蒸発して大気に 研究背景 「スーパー地球」 a = 0.017 AU 例 ) CoRoT-7b M<20MEarthの系外惑星38個発見(2010年4月) 「スーパー地球」 シリケイトが蒸発して大気に 例 ) CoRoT-7b M = 4.8 ± 0.8 MEarth R = 1.68 ± 0.09 REarth a = 0.017 AU T = 1800 - 2600K (Leger et al. 2009)
内部構造モデリング 鉄の少ない惑星 大気を考慮していない Silicate Iron 地球 シリケイト 67% 鉄 33% シリケイトのみ 鉄のみ Valencia et al. (2010) Iron Silicate CoRoT-7b あ 鉄の少ない惑星 大気を考慮していない 3
研究目的 モデリングに大気を考慮する必要性はあるか ↓ 大気の光学特性を調べ大気の厚みを推定 シリケイト大気 ↓ 今まで研究されていない ↓ 大気の光学特性を調べ大気の厚みを推定 シリケイトのみ 鉄のみ 薄い大気→モデリング正しい シリケイト大気 ↓ 今まで研究されていない 厚い大気→大気の考慮必要
研究手順 1.大気の光学特性(吸収断面積) ↑ 2.大気の光学的厚さ ↑ 3.大気の温度 ↑ 4.大気の幾何学的厚さ
Na、SiO、 大気組成モデル O、O2の 4つの気体 CoRoT-7b想定 ↓ 地球組成を仮定 化学平衡計算 Schaefer BSE Schaefer & Fegley (2009) CoRoT-7b想定 ↓ 地球組成を仮定 化学平衡計算 Na、SiO、 O、O2の 4つの気体
吸収断面積 吸収 光のエネルギー ↓ 原子や分子のエネルギー 吸収断面積
方程式 ← Na,O ←O2 ←SiO 吸収線強度 吸収線型関数
結果(吸収断面積) 波数と吸収断面積の関係 (T=2500K) ⇒実効的な値へ
光学的厚さ Planck mean (平均) 光学的厚さ
結果(光学的厚さ) 地表温度と光学的厚さの関係 光学的厚さ1以下 ↓ 光学的に薄い大気
結果(幾何学的厚さ) 光学的に薄い大気 ↓ 地表温度 = 大気温度 (1800-2600K) ↓ スケールハイト 〜 45 km ↓ CoRoT-7b半径の約0.5%
まとめ 目的 : スーパー地球の大気の厚さ 手法 : シリケイト大気の光学特性 結果 : 惑星半径0.5% 内部構造モデリング に影響を与えない 他のスーパー地球 にも適用可
ありがとうございました © Takamasa Imai