天文学者は、エクソプラネットの大気の3D構造を明らかにします

ワシントン（ロイター） – 天文学者は、私たちの太陽系を超えた惑星の大気の3次元構造を初めて解読し、私たちの太陽よりも大きくて暑い星の近くにある猛烈に熱いガス惑星のウェディングケーキのような3つの層を明らかにしました。

研究者は、ヨーロッパ南部天文台のチリに拠点を置く非常に大きな望遠鏡の4つの望遠鏡ユニットすべてを組み合わせて、異なる化学組成と強い風の層の層別化を識別することにより、Tylosとも呼ばれる惑星であるWASP-121Bの大気を覗き込みました。

これまで、研究者は、太陽系外のいくつかの惑星（外惑星と呼ばれるいくつかの惑星）の大気化学組成を決定することができてきましたが、垂直構造や化学元素の分布方法をマッピングすることはありませんでした。

WASP-121Bは「ウルトラホットジュピター」であり、ホストスターの近くに周回する大きなガス惑星のクラスであり、非常に熱くなっています。その大気は、主に水素とヘリウムで構成されており、太陽系最大の惑星である木星のように。しかし、WASP-121Bの雰囲気は、これまでに見たものとはまったく異なります。

研究者は、特定の要素の存在を探すことで3つの層を区別しました。 WASP-121Bの下層層は、鉄の存在によって特徴付けられました。これは、大気の信じられないほどの熱のため、気体の形の金属です。風はガスを惑星の永遠の熱い側面からその涼しい側に移動します。

中間層は、ナトリウムの存在によって特徴付けられ、ジェットストリームは約70,000 kphで惑星の周りに円形に吹き付けられています。これは、太陽系のどの風よりも強いです。上層はその水素に基づいて特徴付けられ、この層の一部は宇宙に失われました。

「この構造は以前に観察されたことがなく、雰囲気がどのように振る舞うべきかに関する現在の予測に反しています」と、ヨーロッパ南部天文台のジュリア・ビクトリア・ザイデルと、先月、ジャーナル・ネイチャーで発表された研究の主著者であるオブサバトワール・デ・ラ・コート・ダズールのラグランジュ研究所の天文学者のジュリア・ビクトリア・ザイデルは言いました。

研究者はまた、WASP-121Bの大気でガス状の形でチタンを検出しました。地球上では、WASP-121Bと比較して、惑星の低温により固体金属であるため、大気中に鉄もチタンも存在しません。地球には、上部大気にナトリウム層があります。

「私にとって、この研究の最もエキサイティングな部分は、スウェーデンのルンド大学の天文学の博士課程の学生であるBibiana Prinothの共著者であるBibiana Prinoth氏は、次のように述べています。

WASP-121Bは木星とほぼ同じ質量ですが、直径の2倍であり、膨らみます。星座子犬の方向に地球から約900光年に位置しています。

WASP-121Bは激しくロックされています。つまり、その片側は星に永久に面し、もう一方の側は月のように離れています。星に面した側面の温度は約2,700 Cです。反対側は約1,250 Cにあります。

惑星は、地球の距離の約2.5％で太陽までの星を周回します。太陽系の最も内側の惑星の水銀が太陽にあるよりも、星に約3分の1近くあります。

WASP-121と呼ばれるそのホストスターは、太陽の質量と直径の約1.5倍で、熱いです。

天文学者が生命を抱くことができる小さな岩だらけの惑星を探しているので、外惑星の大気の構造を作ることができることは役立ちます。

「将来的には、より小さくて涼しい惑星に同様の観察を提供できるでしょう。したがって、地球よりも類似しているでしょう」と、プリノスは、特にヨーロッパ南部の天文台の非常に大きな望遠鏡で、世界最大の光学望遠鏡として10年の終わりまでにチリで完成するためです。

「これらの詳細な研究は、宇宙での私たちの場所に文脈を提供するために必要です」とSeidel氏は言います。 「地球の気候はユニークですか？私たちが私たちの1つのデータポイント（地球）から導き出す理論は、実際には脱惑星の全人口を説明できますか？」

「私たちの研究では、気候が予測とは大きく異なる行動をとることができることが示されました。私たちが家に持っているものよりもはるかに多様性があります」とSeidelは付け加えました。