WASP-121b はホットジュピターであり、恒星に非常に近い軌道を周回する巨大ガス惑星であり、その温度は数千度です。雲が溶けた金属でできているほど暑いため、天文学者は液体の宝石の雨を含めて、夜の側で何が起こっているかを初めて解明しました.
Nature Astronomy で報告されているように、国際的なグループは、昼側と夜側、およびその他の要素にわたる水の放出を追跡しました。惑星は潮汐ロックされています。つまり、一方の側は常に星の方を向き、もう一方の側は永遠の暗闇の中にあります。
昼間は水分子がバラバラになります。その温度は約 3000 °C (5,400 °F) で、一部の星よりも高温です。水素から酸素を分離するのに十分な温度ですが、長くは続きません.
毎秒 5 キロメートル (時速 11,000 マイル) で移動する強力な風がこれらの要素を夜側に運び、そこでは半分だけ熱くなり、そこで水素と酸素が再結合して水蒸気を形成します。彼らは、ハッブル望遠鏡を使用して、励起された水分子の特定の光の特徴を追跡しました。この遠方の惑星の水循環を追跡することにより、この研究は WASP-121b の大気の真にグローバルなビューを提供しました。
「この水の特徴を見て、惑星の軌道のさまざまな部分でそれがどのように変化したかをマッピングしました。これは、惑星の大気の温度が高度の関数としてどのように変化しているかに関する情報をエンコードします」と、マックスプランク研究所の筆頭著者であるトーマス ミカル エヴァンスは述べています。天文学のために、声明で述べた。 「私たちは現在、太陽系外惑星の大気の特定の領域の分離されたスナップショットを撮ることを超えて、それらを実際の 3D システムとして研究しようとしています。」
地球全体の温度が、水の雲が形成されるほど低くなることはありません。地球上の雲は、鉄、マグネシウム、バナジウムなどの金属でできています。ハッブルのデータは、金属雲が形成されるのに夜側が十分に涼しいという考えを支持しています。強力な風がそれらを昼側に吹き返すと、それらは蒸発します.
研究者たちは、アルミニウムとチタンが検出されなかったことに驚きました。彼らは興味深い説明を提案します。アルミニウムが酸素と凝縮すると、コランダムとして知られる化合物を形成します。コランダムになじみがないかもしれませんが、クロム、鉄、チタン、またはバナジウムでできた不純物が含まれている場合はよく知られています。それがサファイアやルビーの作り方です。
チームは、惑星の研究を継続するために JWST で時間を予約しました。彼らは、惑星の大気中に存在すると信じている一酸化炭素を検出したいと考えています。
「この惑星の大気中の炭素含有分子を測定できたのはこれが初めてです」とミカル・エバンス氏は続けた。 「大気中の炭素と酸素の量は、これらの種類の惑星がどこで形成されるかの手がかりを提供します。」
