JWST を使用すると、温帯系外惑星の大気中でプレバイオシグネチャー分子を検出できる

系外惑星上のバイオシグネチャーの探索は、太陽系の外の世界で活発な生物学的プロセスの証拠を検出できるかもしれないという期待を込めて、生物学および生化学の分野を天体観測に結びつけます。

ここでは、天文学とプレバイオティクス化学を結びつける系外惑星の特徴付けの補完的な側面、つまり生命の起源に関連する分子、プレバイオシグネチャーの探索に焦点を当てます。 惑星大気中でのプレバイオシグネチャー調査は、銀河内の生命の遍在性を制約する可能性と、実験室環境の外での現在のプレバイオティクス合成の重要なテストを提供する可能性を提供します。

ここでは、JWST を使用した透過分光法による検出に必要な、同定されたプレバイオシグネチャー分子の最小存在量を定量します。

私たちは、海洋惑星、火山惑星、衝突後の惑星、スーパーアース、および初期の地球類似惑星の 5 つのクラスの地球型惑星に関するプレバイオシグネチャを検討します。 新しいモデリングと検出テスト パイプラインを使用し、シミュレートされた JWST ノイズを使用して、シアン化水素 (HCN)、硫化水素 (H2S)、シアノアセチレン (HC3N)、アンモニア (NH3)、メタン (CH4)、アセチレン (C2H2) の検出閾値を見つけます。 )、二酸化硫黄 (SO2)、一酸化窒素 (NO)、ホルムアルデヒド (CH2O)、および一酸化炭素 (CO) を、さまざまな低平均分子量 (<5) 雰囲気中で処理します。

我々は、M 矮星標的星と観測されたトランジットの数に対するこれらの検出閾値の依存性をテストし、平均値が高い TRAPPIST-1e を​​含む多数の候補惑星でプレバイオシグネチャを検出するには適度な数のトランジット (1 ～ 10) が必要であることを発見しました。分子量雰囲気。 NIRSpec G395M/H 装置は、ほとんどのプレバイオシグネチャーの検出に最適であることがわかりました。

アラステア・クラリングボールド、ポール・リマー、サラ・ルグハイマー、オリバー・ショートル

コメント: 28 ページ、12 図、AJSubjects: Earth and Planetary Astrophysics (astro-ph.EP) での出版が受理されました。次のように引用: arXiv:2306.02897 [astro-ph.EP] (または arXiv:2306.02897v1 [astro-ph.EP) ] このバージョンの)提出履歴From: Alastair Claringbold[v1] Mon, 5 Jun 2023 14:05:07 UTC (5,257 KB)https://arxiv.org/abs/2306.02897宇宙生物学、宇宙化学

SpaceRef 共同創設者、エクスプローラーズ クラブ フェロー、元 NASA、アウェイ チーム、ジャーナリスト、宇宙と宇宙生物学、失踪した登山家。