光の減り方から、大気の手がかりを探す

遠い惑星の空気は、光の種類によって吸収のしかたが違います。架空の成分A・Bを混ぜ、光をさえぎる量のグラフを作ります。

まず試す「Bも混ぜる」を押してください。
見るところ山が増える場所と、雲を増やしたときの山の高さを比べます。

架空スペクトル。上へ行くほど、さえぎった光が多いことを表します。横軸は実在する波長ではありません。

条件を変える

成分Aの強さ

実在分子の濃度ではありません。

成分Bの強さ

雲の効果

1にすると、この模型では成分の山が隠れます。

いま、何が起きた？

ひとことで

光の減り方の「形」が手がかり。ただし、特徴が見えないことは成分がない証拠とは限りません。

惑星が恒星の前を通ると、大気も一部の光をさえぎります。このグラフの山は「光が増える場所」ではなく「より多く減った場所」です。複数の成分の特徴が重なったり、雲に隠れたりします。

ことばを確認する

詳しい計算と、この模型の限界

計算方法
横軸xは0〜100の架空の光の区分。gA=exp(−(x−30)²/(2×8²))、gB=exp(−(x−70)²/(2×10²))。減光率[%]=1+0.06c+0.1(1−c)(A gA+B gB)。

ここでは分からないこと
A・Bは架空の成分で、実在分子の波長や物理的な濃度ではありません。雲と吸収の効果を単純な式にした説明模型です。大気の温度、圧力、星の変動、観測誤差、生命の有無は計算しません。

出典・記事とのつながり

しくみの確認に使用した資料です。架空データや模型の値は、この教材用に設計しています。