地獄のような系外惑星WASP-76bで虹のような現象が光るかもしれない

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天文学者らは、太陽系外の惑星で起きていると思われる虹のような現象を初めて発見し、異星人の世界について新たな洞察が得られる可能性がある。

欧州宇宙機関のクオプス宇宙望遠鏡（系外惑星衛星）による観測により、地球から637光年離れた超高温の系外惑星であるWASP-76bへの「栄光の衝突」が明らかになった。

地球上で最も頻繁に見られる効果は次のとおりです。 均一な素材でできた雲に光が反射するときに発生する、同心円状の色の光の輪。

地球の外では、クフ王と他のミッションが惑星WASP-76bの過熱した大気中で起きていることを示す信じられないほど微弱な信号を感知するまで、グローリー・インパクトは金星でしか観測されていなかった。 クフ王が検出した信号に基づいて、天文学者は大気現象が地球に直接向いていると考えています。

研究者らは観察の詳細を4月5日の雑誌で報告した。 天文学と天体物理学。

「私たちの太陽系の外で栄光がこれまで見られなかったのには理由があります。それは、非常に奇妙な条件が必要だからです」と研究論文の筆頭著者でポルトガル天体物理宇宙科学研究所の天文学者オリビエ・デマンジョン氏は声明で述べた。 。 「まず、長期にわたって観測できるように、完全に球形で、完全に均一で、安定している大気分子が必要です。惑星に近い星は、観測者（ここではクフ）が正確に右を向いている状態で、直接輝く必要があります。方向。”

WASP-76b は、2013 年の発見以来、天文学者の関心を集めてきました。

系外惑星は主星の周りを密接に周回しており、高温と放射線を持っています。 地球が太陽から受け取る放射線の量の 4,000 倍を超えるこの太陽に似た星は、WASP-76b を膨張させ、太陽系最大の惑星である木星の 2 倍の大きさにしました。

惑星は潮汐的に恒星に固定されており、昼側として知られる一方の側が常に恒星に面しており、惑星のもう一方の側は常に夜になります。

WASP-76B の日中は 4,352°F (2,400°C) という灼熱の温度に達します。 通常、地球上の岩石を形成する元素は、昼に溶けて蒸発した後、凝縮して雲を形成し、夜に溶けた鉄の雨を降らせます。

天文学者たちは、クフス宇宙望遠鏡、ハッブル宇宙望遠鏡、現在は引退しているスピッツァー宇宙望遠鏡、NASA の惑星探索 TESS ミッションなど、数多くの天文台を対象に、軽い不均衡と思われる現象を研究することにしました。 それはWASP-76bが主星の前を周回しているときに起こりました。

Cheops と TESS、つまりトランジット系外惑星調査衛星からのデータを組み合わせたところ、この異常は昼側の上空の大気中で何か興味深いことが起こっていることが原因である可能性があることが示されました。

クフ王は、惑星が恒星の前を通過する際に WASP-76b からデータを取得し、3 年間にわたって 23 回の観測を行いました。

天文学者がデータを調べたとき、惑星の東側の「ターミネーター」、つまり昼側と夜側の境界光からの光が異常に増加していることに気づきました。 同時に、ウエスタンターミネーターから放出される光は減少しました。

「系外惑星の明るさや位相曲線のこれほど急激な変化が検出されたのは初めてだ」とデマンジョーネ氏は語った。 「この発見により、この予期せぬ輝きは、強力で局所的な異方性（方向に依存する）反射、つまり栄光効果によって引き起こされる可能性があるという仮説が立てられました。」

デマンジョーネ氏は、系外惑星から発せられるこの種の光の最初の発見に参加できて非常にうれしく思っていると語った。

「それは特別な感情であり、毎日では起こらない特別な満足感でした」と彼は言いました。

栄光と虹は同じものではありません。 虹は、光が空気から水など、密度の異なる 2 つの媒体を連続して通過するときに曲がるときに発生します。 光を曲げるとさまざまな色に変化し、円弧状の虹を形成します。

しかし、栄光効果は、光が狭い開口部を通過して曲がり、パターン化された色のリングを作成するときに発生します。

もし天文学者たちが WASP-76b の栄光効果を実際に観察しているのであれば、それはこの惑星には完全な球形の水滴でできた永続的な雲、または常に更新されている雲があることを意味します。 いずれの場合でも、そのような雲の存在は、惑星の大気の温度が安定していることを示しています。

WASP-76b の雲に含まれているものの正確な性質は依然として謎のままですが、この元素は以前に地球上の雲から検出されているため、鉄である可能性があります。

「心に留めておくことが重要なのは、私たちが目撃しているものの驚くべき規模だ」と欧州宇宙機関で系外惑星を研究する研究員マシュー・スタンディング氏は声明で述べた。 パーマネント氏は研究に参加しなかった。

「WASP-76bは数百光年離れており、非常に高温のガス巨大惑星であり、おそらく溶けた鉄の雨が降り注ぐだろう」とスタンディング氏は語った。 「混乱にもかかわらず、（研究者たちは）栄光の潜在的な兆候を発見したようです。それは信じられないほどかすかな兆候です。

研究者らによると、天文学者が数百光年離れた場所から栄光のような現象のかすかな信号を観測できれば、将来的には地球外の水域に反射する太陽光の存在を検出することも可能になるかもしれないという。

ESAのアリエルミッションのプロジェクトサイエンティスト、テレサ・ロフティンガー氏は声明で、「この興味深い『特別な光』がまれな栄光であると明確に言うには、追加の証拠が必要だ」と述べた。 彼女は研究に参加しなかった。

アリエル (大型赤外線大気リモートセンシング系外惑星調査) は、多種多様な系外惑星の大気を研究するために 2029 年に打ち上げられる予定です。

ロフティンガー氏は、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡やアリエルがWASP-76bのグローリー効果の存在を証明できるかもしれないと信じていると語った。

「他の系外惑星からは、さらに驚くべき色が輝くのが見つかるかもしれません」と彼女は言う。