ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡がスーパーで水を発見

系外惑星 WASP-18 b の大気は華氏 5,000 度 (摂氏 2,700 度) 近くに達します。

ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、地球1日未満で恒星の周りを周回する超高温ガスの巨大系外惑星の大気中に水蒸気の痕跡を発見した。

問題の系外惑星 WASP-18 b は、太陽系最大の惑星である木星の 10 倍の質量を持つ巨大ガス惑星です。 この惑星は、地球から約 400 光年離れた、平均距離わずか 190 万マイル (310 万キロメートル) の太陽に似た恒星 WASP-18 の周りを周回しているため、非常に極端です。 比較のために、太陽系の最も内側の惑星である水星は、3,940 万マイル (6,340 万 km) の距離で太陽の周りを回っています。

NASAは声明で、親星にこれほど近いため、WASP-18 bの大気中の温度が非常に高く、ほとんどの水分子が壊れると述べた。 ウェッブが残留水の痕跡を解決できたという事実は、この望遠鏡の観測能力の証拠です。

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「惑星の大気のスペクトルは、華氏5,000度（摂氏2,700度）近い極端な温度にもかかわらず、小さいながらも正確に測定された複数の水の特徴を明らかに示している」とNASAは声明で述べた。 「ほとんどの水分子を引き裂いてしまうほど高温なので、それでもその存在が確認できるということは、ウェッブが残留水を検出する並外れた感度を持っていることを物語っています。」

2008年に発見されたWASP-18 bは、ハッブル宇宙望遠鏡、NASAのX線宇宙望遠鏡チャンドラ、系外惑星ハンターTESS、現在は引退した赤外線スピッツァー宇宙望遠鏡など、他の望遠鏡でも研究されている。 しかし、これらの宇宙望遠鏡はいずれも、惑星の大気中の水の痕跡を確認できるほどの感度を持っていませんでした。

「このスペクトルにおける水の特徴は非常に微妙であるため、以前の観察では特定するのが困難でした」とカーネギー科学研究所の博士研究員であり、新しい研究の著者の一人であるアンジャリ・ピエット氏は声明で述べた。 「そのため、これらの JWST 観測で水の特徴をついに見ることができて、本当に興奮しました。」

WASP-18 b は、非常に大きく、熱く、親星に近いことに加えて、潮汐力も固定されています。 つまり、月の表側が常に地球に面しているのと同じように、惑星の片面が常に星に面していることを意味します。 この潮汐ロックの結果、惑星の表面全体にかなりの温度差が生じます。 ウェッブの測定により、科学者はこれらの違いを詳細にマッピングできるようになりました。

測定の結果、地球の最も強く照らされている部分は、トワイライトゾーンよりも最大 2,000 度 (摂氏 1,100 度) 高温になる可能性があることが判明しました。 科学者たちは、これほど大きな温度差があるとは予想していなかったが、地球全体の熱の分布を妨げる、まだ理解されていないメカニズムが働いているに違いないと考えている。

共著者であるミシガン大学のライアン・チャレナー氏は声明で、「WASP-18 bの輝度マップは、大気抵抗のあるモデルに最もよく一致する東西風が欠如していることを示している」と述べた。 「考えられる説明の一つは、この惑星には強力な磁場があるということですが、それはエキサイティングな発見となるでしょう！」

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温度マップを作成するために、研究者らは、惑星が恒星の円盤の前を通過するときと、その後、円盤の後ろに消えるときの親星の輝きの差を測定することによって、惑星の赤外線輝きを計算した。

「JWSTは、WASP-18 bのような高温巨大惑星のより詳細な地図をこれまでよりも作成する感度を私たちに与えてくれました」とアリゾナ大学のセーガンフェローであり、結果を説明した論文の著者の一人であるミーガン・マンスフィールド氏は言う。 と声明で述べた。 「惑星がJWSTでマッピングされたのはこれが初めてであり、恒星に直接面している惑星上の点から離れると急激な温度の低下など、私たちのモデルが予測したことのいくつかが実際に見られるのを見るのは本当にエキサイティングです」データの中で。」

新しい研究は、水曜日（5月31日）オンライン誌『Nature』に掲載された。

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テレザはロンドンを拠点とする科学技術ジャーナリストであり、小説家志望であり、アマチュア体操選手でもあります。 チェコ共和国のプラハ出身の彼女は、キャリアの最初の 7 年間をチェコ公共テレビのさまざまなテレビ番組でレポーター、脚本家、プレゼンターとして働いていました。 その後、さらなる教育を追求するためにキャリアを休止し、フランスの国際宇宙大学で理学修士号を取得し、プラハのカレル大学でジャーナリズムの学士号と文化人類学の修士号を取得しました。 彼女は、Engineering and Technology 誌の記者として働き、Live Science、Space.com、Professional Engineering、Via Satellite、Space News などのさまざまな出版物でフリーランスとして活動し、欧州宇宙機関でマタニティ カバー サイエンスの編集者を務めました。

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