天文学者の国際チームは、遠くの太陽系外惑星WASP-127bで雲を発見しただけでなく、前例のない精度でそれらの高さを測定しました。欧州科学会議（EPSC）2021でのプレゼンテーションは、宇宙と地上の望遠鏡からのデータを組み合わせることによって、科学者のチームが太陽系外惑星の大気の上部構造を明らかにすることができた方法を示しています。これは、他の多くの遠い世界の同様の探検への道を開きます。
私たちから525光年以上離れた場所にあるWASP-127bは、「熱い土星」です。これは、太陽に非常に近い軌道を回る土星に似た質量の巨大惑星です。天文学者は、惑星がそのホスト星の前を通過するのを見て、惑星の大気を通過し、化学成分によって変化するときに星の光に埋め込まれているパターンを発見しました。
ハッブル宇宙望遠鏡からの赤外線観測と可視光測定を、チリにあるESOの超大型望遠鏡でのESPRESSO分光器と組み合わせることにより、天文学者は大気のさまざまな領域を探索することができました。結果はいくつかの驚きをもたらしました。
「最初に、このタイプの惑星で以前に発見されたように、ナトリウムの存在を検出しましたが、予想よりもはるかに低い高度でした。第二に、赤外線では水蒸気の強い信号がありましたが、可視ではまったくありませんでした。これは、低レベルの水蒸気が、可視波長範囲では不透明であるが赤外線では透明である雲によって遮蔽されていることを意味します」と、研究を主導したRomainAllard氏は述べています。
2つの機器からのデータを組み合わせることで、科学者は雲の高さを0.3〜0.5ミリバールの範囲の圧力で大気層に狭めることができました。
「地球のように水滴で構成されていないことを除いて、雲の構成はまだわかりません」とRomainAllard氏は述べています。 「私たちはまた、ナトリウムがこの惑星の予期しない場所で発見された理由についても困惑しています。さらなる研究は、大気の構造だけでなく、非常に興味深い場所であることが判明したWASP-127bについても学ぶのに役立ちます。」
WASP-127bは、約4日で星の周りを完全に回転し、地球の600倍の放射線を受け取り、摂氏1100度までの温度を持ちます。これにより、惑星は木星の半径の1.3倍に膨らみ、質量は木星の5分の1に過ぎず、これまでに発見された中で最も密度の低い、つまり「ふわふわの太陽系外惑星」の1つになります。
これらのふわふわした惑星の特殊な性質により、それらを簡単に観察できるため、WASP-127bは大気特性に取り組む研究者にとって理想的な候補です。
ESPRESSO機器を使ったグループの観測では、太陽系の惑星とは異なり、WASP-127bはその星と反対の方向だけでなく、赤道以外の平面でも回転していることが示されています。
「この整列は、古い星系の熱い土星にとって予想外であり、未知の月によって引き起こされる可能性があります」とRomainAllardは言いました。 「これらのユニークな特徴のすべてが、WASP-127bを将来非常に綿密に研究される惑星にします。」
2021-09-26 01:31:40
著者: Vitalii Babkin