ジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) により、天文学者は系外惑星WASP-107b の画期的な観測を行うことができました。この研究は、ルーヴェン カトリーケ大学 (KU) の天文学研究所のチームが主導しました。私たちの太陽系の高密度ガス巨人とは異なり、その密度が低いため、大気のより深い探査が可能でした。 WASP-107b の「あいまいな」性質は、海王星よりも密度が低く、大きいため、包括的な大気分析のためのユニークな機会を提供しました。
奇妙な質感を持つ系外惑星
研究者らは、JWSTに搭載された中赤外線装置(MIRI)を使用して、WASP-107bの大気中に水蒸気、二酸化硫黄、ケイ酸塩砂雲を発見した。二酸化硫黄の検出は特に驚くべきことであり、これまでのモデルと矛盾していました。これは、系外惑星の内部が潜在的に暖かいことを示唆しており、動的な大気プロセスを示唆しています。
この研究では、砂粒子で構成される高高度のケイ酸塩砂雲の存在も明らかになった。この発見は、既存のモデルにも疑問を投げかけます。このような雲は、ケイ酸塩粒子が高温で凍結することによって形成されますが、このプロセスは地球上の雲の形成とは異なります。 WASP-107bの外気温度は摂氏約500度であり、従来のモデルでは大気のより深いところでケイ酸塩雲が形成されると予想されていただろう。
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WASP-107bは「私たちの理解を変える」
「JWSTは、驚くべきスピードで前例のない洞察を提供することにより、系外惑星の特性評価に革命をもたらしています」と筆頭著者であるルーヴェン大学のリーン・デシン教授は強調した。 「JWSTのMIRI装置によるこのふわふわした系外惑星上での砂、水、二酸化硫黄の雲の発見は、重要なマイルストーンです。それは惑星の形成と進化に対する私たちの理解を変え、私たち自身の太陽系に新たな光を当てます。」
JWST の MIRI 装置は、これらの発見において重要な役割を果たしました。 BELSPO と ESA-PRODEX プログラムの資金提供を受け、ベルギーの科学者と技術者から多大な貢献を得て開発されたこの機器は、ルーヴェン大学天文学研究所で徹底的にテストされています。彼らは宇宙を模した環境でそれをテストし、ミッションの成功に大きく貢献しました。
この研究は、観測期間保証 1280 プログラムの一環であり、12 か国の 29 機関の 46 人の天文学者による共同研究の成果です。これは、MIRI 機器からの観測データを構築、校正、分析する長年の作業を表しています。ルーヴェン大学の研究者を含む国際チームは、系外惑星の大気の理解に大きく貢献しました。