巨大な太陽系外惑星で曇り空が観測された

人類は他の太陽系の惑星の追跡にかなり長けています。2009年から2013年にかけて、ケプラー望遠鏡は遠くの恒星を周回する何千もの世界を発見しました。しかし、それらの太陽系外惑星がどのようなものかを知ることは、さらに困難でした。幸いなことに、私たちはその点で上達しています。

月曜日、科学者らは木星に似た太陽系外惑星の気象を初めて観測したと発表した。この惑星はHAT-P-7 bという名の巨大ガス惑星で、約1,044光年離れた恒星を周回しており、ルビーやサファイアの原料となる鉱物であるコランダムの雲に覆われている可能性があることが判明した。

ウォーリック大学のデイビッド・アームストロング率いる研究チームは、ケプラー望遠鏡で観測された約10万個の星のデータを分析した。彼らはHAT-P-7 bが反射する光を調べ、惑星上で最も明るい点が数か月から数年かけて移動していることを発見した。アームストロングと彼の研究チームにとって、これは惑星の大気中で雲が移動し、世界が反射する光の量を変えていることを示している。

風の吹く世界

HAT-P-7 b は潮汐ロックされており、惑星の片側だけが恒星に面している。その側は非常に高温 (約 2,600 度) になるが、暗い側は比較的低温である。この温度差により、惑星の周囲を強い風が吹くことになる。

通常、科学者は明るい側に雲が存在するとは考えない。非常に暑いので、雲は蒸発するはずだからだ。しかし科学者は冷たい側に雲が形成されることを予想しており、風のせいでそれらの雲の一部が昼側に流れ込んでおり、それが惑星の明るさを変えているのだとアームストロング氏は言う。

アームストロング氏と同僚は、この雲はルビーやサファイアによく含まれる無色の鉱物、コランダムでできているのではないかと推測している。コランダムは、この巨大ガス惑星の昼側で見られる温度と同程度の温度で凝縮する。

HAT-P-7 b は人間が行くには暑すぎる。またガス惑星なので、立つための地表はない。しかし、もしそこに着陸して空を見上げることができれば、おそらく素晴らしい景色が見られるだろうとアームストロン氏は言う。「大きなうなり声を上げる雲の塊が昼側に押し出され、熱くなり、非常に明るくなってから燃え尽きるのを見るでしょう。」

予測

科学者が太陽系外惑星の天候を検出したのは今回が初めてではない。今年初め、別のチームが、地球の約2倍の大きさの岩石惑星「かに座55番星e」には、熱い側と冷たい側があると発表している。今日、私たちはまったく異なる種類の惑星の天候がどのようなものかを知ることになる。

遠く離れた惑星の天候を研究するには、望遠鏡で太陽系外惑星を長期間にわたって鮮明に観察する必要があります。ありがたいことに、これはもうすぐずっと容易になるでしょう。2018 年に打ち上げが予定されている NASA のジェイムズ ウェッブ宇宙望遠鏡は、太陽系外惑星の大気とその構成をより詳しく観察できるはずです。また、2024 年頃には、欧州宇宙機関の PLATO (惑星通過および恒星の振動) 観測所も、これらの神秘的な惑星の特徴を明らかにするのに役立つでしょう。

「太陽系外惑星には、岩石惑星、ガス惑星、高温惑星、低温惑星など、実にさまざまな種類があります」とアームストロング氏は言う。「太陽系で見られるものよりはるかに多いです。そのことが、太陽系の大気にも及ばないはずがありません」