天文学者は、2 つの太陽系外惑星の大気中に不可解なものを発見しました:バリウムです。周期表の 56 番目のメンバーは、太陽系外惑星の大気中でこれまでに発見された最も重い元素であり、2 つの特異な世界の上層で検出されました。どちらも超高温の木星である WASP-76 b と WASP-121 b です。独特だと言っても過言ではありません。科学者たちは、WASP-76b に鉄の雨が降り、WASP-121b の夜側に液体のサファイアとルビーが降っていると考えています。
これらの巨大ガス系外惑星は、水星が太陽に近いよりもはるかに近く、星に非常に近い軌道を回っています。それらは 1,000°C (1800°F) を超える信じられないほどの温度に達し、バリウムを含む金属を溶かして気化させるのに十分な熱です。バリウムが鉄の 2.5 倍の重さであることを考えると、どうしてこんなに高くなったのかは不明ですが。
「不可解で直観に反する部分は、なぜこれらの惑星の大気の上層にこれほど重い元素があるのかということです。」ポルト大学とポルトガルの天体物理学および宇宙科学研究所の筆頭著者である Tomás Azevedo Silva 氏は、声明で次のように述べています。
「惑星の高い重力を考えると、バリウムのような重元素が大気の下層に急速に落ちることが予想されます」と、共著者で同じ機関の研究者であるオリビエ・デマンジョンは付け加えました。
バリウムの存在と、それがどのようにして上層大気に運ばれたかという疑問は、これらの惑星の大気について、これまで考えられていたほど理解していない可能性があることを示唆しています。超高温の木星は高温のために膨張しており、大気を研究するのに非常に有利です。
「ガス状で高温であるため、大気は非常に拡張されているため、小さい惑星や低温の惑星よりも観察や研究が容易です」とデマンジョンは説明しました。
WASP-121b は地球から 850 光年の距離にあり、WASP-76b は 650 光年の距離にあります。チームは、チリにあるヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡で ESPRESSO 装置を使用して、惑星を観察しました。それぞれの星の光は、WASP-76 b と WASP-121 b の拡大された大気を透過し、天文学者がバリウムの発見を含む組成を解明できるようにします。
「これはある意味で『偶然の』発見でした」とアゼベド・シルバは付け加えました。 「特にバリウムを期待したり探したりすることはありませんでした。これまでどの系外惑星にも見られなかったので、これが実際に惑星から来ていることをクロスチェックする必要がありました。」
この研究は Astronomy &Astrophysics に掲載されています。
