ウェッブ宇宙望遠鏡、高温の岩石惑星HD 3167 bに大気の証拠を発見

シカゴ大学の科学者ブランドン・パーク・コイ氏が率いる研究者らは、うお座の方向に154光年離れた岩石質のスーパーアースHD 3167 bを取り巻く大気の証拠を報告した。サイエンスデイリーによると、この研究は『アストロフィジカル・ジャーナル・レターズ』に掲載された。この惑星は「溶岩世界」に分類され、恒星の周りをわずか地球の1日で1周する。

「驚くべきなのは、岩石惑星が恒星に近い軌道を回るほど、大気を持つのは難しくなるはずだということです。恒星風にさらされ、恒星からより多くの高エネルギー光子を受けるからです。しかし、これらの溶岩世界の多くは大気を持っているようです」と、シカゴ大学地球物理科学准教授でこの研究の共著者であるエドウィン・カイト氏は述べた。カイト氏によると、これらの惑星は生命には熱すぎるが、研究することで他の岩石世界にとって重要な過程について何か言える可能性があるという。

コイ氏によると、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、系外惑星の温度を推定するために中間赤外線の波長域の光を検出するのに使われており、これは惑星が大気を持つ可能性があるかどうかを示しうる。この研究では、チームは二次食と呼ばれる方法を用いた。惑星が恒星の背後を通過する際に、研究者らがどれだけの光が失われるかを測定するものだ。コイ氏によると、その差は惑星自体からどれだけの中間赤外線が来ているかを示し、研究者らに惑星がどれほど高温かを教えるという。

コイ氏によると、太陽よりはるかに小さい恒星を回る地球型惑星のほとんどは裸の岩石のように見えるが、研究者らは溶岩世界の大多数が大気を持つ可能性があるという証拠を見つけた。同氏によると、これを含め、大気があると確認された地球型惑星5個は超高温で、この惑星は大気の証拠が見つかった中でこれまでで最も低温の溶岩世界だ。この成果は、2021年に博士号を取得し、現在メリーランド大学にいるメーガン・ワイナー・マンスフィールド氏が率いるプログラムから得られた最初のもので、同プログラムは10個の超高温溶岩世界を調べ、惑星が大気を持ち始める臨界温度が存在するかどうかを探っている。

コイ氏によると、地球に似た惑星を直接観測して生命の兆候を探すことは手の届かないところにある。同氏によると、研究者らがこれらの惑星に関心を持つのは、初期地球が溶岩世界とよく似ていた可能性があると考えているからだ。