系外惑星　水の有無の確認法は？

Question

高一です。地球外生命体についての論文を書いています。

よく、系外の地球型惑星などで水の存在が考えられる惑星が観測された
という記事を目にするのですが、これはどういった方法で観測しているのでしょうか？
ハビタブルゾーン（生命居住可能領域）の計算からくるものですか？

それと、こういった水の存在が考えられるという論文や発表は前からちょくちょく
あったようですが、それで明確な確信を得られない理由は何でしょうか？
余りに遠くて観測に時間がかかりすぎるという理由が主なのでしょうか？

SPROCKETER · Accepted Answer

水の分子はマイクロ波を吸収する性質を持っているのはご存知でしょうが、同じくマイクロ波を放出する性質も持っています。これを電波望遠鏡で受信すれば、水分子の存在を観測するのは可能で、暗黒星雲などの分子雲の濃い領域で水分子の存在が突き止められています。

地球のように液体の水が多く存在し、大気圏内に水蒸気が比較的多くある惑星ならば、水分子の存在を発見するのは難しい事ではないでしょう。同様に、酸素や窒素などの存在も観測出来るはずです。

もっとも、系外惑星のほとんどが自転が止まっているか、非常に遅い惑星ばかりなので、地球環境のようにはなり得ないもののようです。

水がある惑星が見つかったとしても、表面上に桁違いに深い高温の海と熱い氷の層が存在し、全ての大陸が海の底に沈んでしまっている海洋惑星と呼ばれているものがありますが、そういうものである可能性が大きいようです。（リンク参照）

地球も本来は海洋惑星か、木星型のガス惑星になっているはずの惑星ですが、ガスや氷が異常に少なく、海が比較的浅かったので生命圏が存在出来る環境になりました。

ハビタブルゾーン内にあれば生命圏が存在する惑星になるとは限りません。氷が多過ぎて海王星のような惑星になる可能性がありますし、実際、ハビタブルゾーン内にある巨大ガス惑星が多数見つかっています。水があるから地球のような惑星という考え方は間違いのようです。

参考URL：http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B5%B7%E6%B4%8B%E6%83%91%E6%98%9F

stm003 · Answer

NOです。
ちょっと訂正します。

『惑星の地表の平均気温』では無くて
『惑星の地表の平均温度』ですね。
勝手に大気があるような設定になってましたね。

stm003 · Answer

まず一つは、惑星と恒星の距離、恒星の放出しているエネルギーの量（光）などから
惑星地表の平均気温を求めます。
これにより水が液体として存在できるかどうかが分かります。
次に惑星の放つ光（恒星の光を反射したもの）のスペクトルを分析し（もちろん赤方偏移などもこの時点で処理します）、
原子スペクトルに照らし合わせて、どのような原子がどの程度の割合で存在しているのかを確認します。
これで酸素と水素が惑星に存在していることが分かれば、水が存在する可能性があります。
他にも公転周期から惑星全体の質量を求めて、岩石が多いのか大半がガスなのか等を調べたり、
様々な観測結果から判断されるのだと思いますが、基本的には上記の二つ
『惑星の温度が水が液体として存在しうる可能性がある』と
『酸素原子と水素原子が存在する』
の二点が重要な点だと思われます。
明確な確信を得られないのは、そこまではわかるが、
酸素と水素が水の分子構造をしているかまではわからない、というところでしょうね。

juntsuboi · Answer

宇宙はまだ全容解明されていません。
水がある惑星があってもおかしくないでしょう。

系外惑星 水の有無の確認法は？

水の分子はマイクロ波を吸収する性質を持っているのはご存知でしょうが、同じくマイクロ波を放出する性質も持っています。

NOです。

まず一つは、惑星と恒星の距離、恒星の放出しているエネルギーの量（光）などから

宇宙はまだ全容解明されていません。

この回答への補足

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