科学目標とは？ わかりやすく解説

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/04/29 16:20 UTC 版)

「パーサヴィアランス」の記事における「科学目標」の解説

パーサヴィアランスには、火星探査計画の科学目標を支える4つの科学目標がある。 生息可能性の探索：微生物が生息可能な過去の環境を特定する。 生命存在指標 (biosignatures) の探索：そのような環境に生息していた可能性を有する過去の微生物の痕跡を、特にその痕跡が長期間保存されていることが知られている特殊な岩石の中から探す。 サンプルのキャッシング：岩盤コアとレゴリス（「土壌」）のサンプルを収集し、火星の表面に保存する。 人間のための準備：火星の大気から酸素生産を試行する。

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「Solar-C_EUVST」の記事における「科学目標」の解説

以下の2つの科学的目的を掲げている。

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「ジェミニプラネットイメージャー」の記事における「科学目標」の解説

現在の直接撮像法は主星からの距離が5au(太陽系における木星の軌道長半径と同程度)以上離れた惑星に発見の感度がある。こういった惑星を、系外惑星探査に長年用いられている視線速度法で発見しようとすると、視線速度法では少なくとも公転軌道を1周する間観測し続ける必要があり(視線速度が惑星が公転する間、理論通り変化することを確認する必要があるため)、例えば主星から土星並みに離れた惑星を発見するには約30年を要することになる。 GPI以前の補償光学装置では離角が小さすぎると効果が無く、観測できる範囲は主星から30au以上離れた領域に限られていた。GPIはよりさらに分離角の小さいハイコントラストな天体でも発見でき、5～30auの軌道長半径を持つ巨大ガス惑星まで発見可能になることを目指して作られた。 GPIは年齢が100万～10億年の若い巨大ガス惑星に最も検出感度があるように開発されている。若い惑星は形成時の熱が残り、徐々にしか冷えていかないため、惑星がまだ熱いと惑星自体が近赤外線で明るく光ったままでいるため検出が容易になるからである。そのためGPIの観測対象は若い惑星に限定されてしまうが、惑星形成についての手掛かりを得ることができることも意味する。特にGPIの分光器では惑星の温度や表面重力を決定することができ、巨大ガス惑星の大気・熱的な進化についての情報を得ることができる。 系外惑星の撮像という主要目標に加え、GPIは若い恒星周りの原始惑星系円盤、遷移円盤、ダスト円盤の研究に用いることもでき、この観測も惑星形成についての手掛かりを与えることができる。円盤の撮像にはGPI中のPDI(polarization differential imaging,偏光差分撮像)と呼ばれる装置が用いられる。 もう1つの利用例として、GOIの高い空間分解能と高いストレール比を用いた太陽系天体の観測がある。小惑星やその衛星、木星・土星の衛星、天王星や海王星はGPIにとっての良いターゲット天体となる。そして補助的な例として、恒星風を観測することで進化の進んだ恒星からの質量流出を研究することも目標となっている。

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「HabEx」の記事における「科学目標」の解説

HabExの主要な科学目標は、太陽系近傍の主系列星のハビタブルゾーンに位置する地球サイズの惑星の発見と詳しい特徴の評価であるが、同時にその恒星系の幅広い種類の惑星の観測もでき、さらには系外惑星以外の一般的な幅広い天体物理学の分野にも活用できる。 特にこのミッションは、太陽系近傍の太陽型星のハビタブルゾーンにある地球サイズの岩石惑星の大気から惑星の居住可能性の指標やバイオシグナチャーと呼ばれる生物の存在を示唆しうる指標を検出できるように設計されている。CH4、H2O、NH3、COの吸収線の波長、およびNaやKの輝線の波長をHabExの観測装置はカバーしている。 コントラストはハッブル宇宙望遠鏡の1000倍に達するため、HabExでは惑星だけでなく主星周囲のダスト構造も観測でき、惑星の重力の影響を追跡していくこともできるとされている。これまで観測できなかったかすかな原始惑星系円盤も複数発見できるため、HabExを用いて広い範囲の恒星の分類にわたってダストの存在率や特性を比較研究することができる。

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