天の川銀河で最も輝く太陽系外惑星には、きらめく金属雲がある

欧州宇宙機関（ESA）の天文学者たちは、現在までに宇宙で最も明るい太陽系外惑星を発見した。LTT9779 bと名付けられたこの超高温の太陽系外惑星は、主星の周りを19時間ごとに公転しており、地球から262光年離れている。

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夜空で最も明るい天体は月と金星です。金星の厚い雲層は太陽から入射する光の 75 パーセントを反射しますが、地球の雲層はわずか 30 パーセントしか反射しません。LTT9779 b とその反射性金属雲は、金星の輝きに匹敵します。ESA の Cheops (CHaracterising ExOPlanet Satellite) ミッションによる詳細な測定では、この輝く球体は主星から照射される光の 80 パーセントを反射していることがわかりました。

LTT9779 bは、2020年にNASAのトランジット系外惑星探索衛星（TESS）ミッションと、チリの欧州南天天文台で実施された地上観測によって初めて発見されました。その後、ESAはCheopsミッションの一環として、この惑星を追加観測の対象として選びました。

LTT9779 bは海王星とほぼ同じ大きさで、宇宙で最大の「鏡」として知られている。ESAによると、この鏡がこれほど反射率が高いのは、チタンなどの金属が混ざったケイ酸塩を主成分とする金属雲のせいだという。鏡を作るのに使われる砂やガラスも、主としてケイ酸塩でできている。この研究結果は、7月10日に天文学と天体物理学の雑誌に掲載された論文で詳しく述べられている。

「恒星の近くに燃える世界があり、その上空には金属の重い雲が漂い、チタンの滴を降らせているところを想像してみて」と、研究の共著者でチリのディエゴ・ポルタルレス大学の天文学者ジェームズ・ジェンキンス氏は声明で述べた。

物体が反射する光の量はアルベドと呼ばれます。ほとんどの惑星のアルベドは低いですが、これは主に、多くの光を吸収する大気を持っているか、表面が粗いか暗いためです。凍結した氷の世界や、金星のように反射性の雲層を持つ惑星は例外となる傾向があります。

この研究チームにとって、LTT9779 b のアルベドの高さは驚きだった。なぜなら、この惑星の主星に面する側は華氏約 3,632 度と推定されているからだ。華氏 212 度を超える温度は、水雲を形成するには高すぎる。理論上は、LTT9779 b の大気の温度は、ガラスや金属でできた雲にとっても高すぎるはずだ。

「この雲の形成を、熱いシャワーを浴びた後の浴室で形成される結露と同じように考えるべきだと気づくまで、本当に困惑していました」と、共著者でコートダジュール天文台の研究者であるヴィヴィアン・パルメンティエは声明で述べた。「浴室を蒸気で満たすには、水蒸気が凝縮するまで空気を冷やすか、空気が蒸気で飽和し、それ以上は保持できないため、雲が形成されるまでお湯を流し続けるかのどちらかです。同様に、LTT9779 bは、大気がケイ酸塩と金属の蒸気で飽和しすぎているため、非常に高温であるにもかかわらず金属雲を形成できます。」

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LTT9779 b は、輝いて幸せな太陽系外惑星であるだけでなく、本来は存在すべきではない惑星であるという点でも注目に値します。その大きさと温度から「超高温海王星」と呼ばれますが、質量が同じ大きさの惑星で、主星にこれほど近い軌道を周回しているものはこれまで発見されていません。つまり、LTT9779 b は「高温海王星砂漠」、つまり大気が 1,700 度以上に加熱された惑星に存在することになります。

「これらの金属雲は、惑星が熱い海王星の砂漠で生き残るのに役立っていると私たちは考えています」と、共同執筆者でマルセイユ天体物理学研究所の天文学者セルジオ・ホイヤー氏は声明で述べた。「雲は光を反射し、惑星が熱くなりすぎて蒸発するのを防ぎます。一方、金属分が多いと、惑星とその大気は重くなり、吹き飛ばされにくくなります。」

LTT9779 bの半径は地球の約4.7倍ですが、1年はわずか19時間です。これまでに発見された、1日未満で恒星を周回する惑星はすべて、半径が地球の10倍以上の巨大ガス惑星（ホットジュピターと呼ばれる）か、地球の半径2倍未満の岩石惑星です。

「これは存在するはずのない惑星です」とヴィヴィアンは言う。「このような惑星は、その大気が恒星によって吹き飛ばされ、むき出しの岩石だけが残ると予想されます。」

クフオプスは、太陽系外惑星の刺激的な世界を研究するための ESA の 3 つのミッションのうちの最初のものです。2026 年には、生命を育む恒星から離れた距離を周回している可能性のある地球に似た惑星に焦点を当てたプラトン ミッションがこれに加わります。アリエルは 2029 年に加わる予定で、太陽系外惑星の大気の研究に特化しています。