私たちは銀河系内に多くの系外惑星を発見しました。いくつかは小惑星帯の岩石と同じくらい一般的で、他は地球と同じくらい珍しいものですが、別の地球はまだ見つかっていません.私たちは、ダイヤモンドでできた惑星、氷やメタンで覆われた月、生命を宿す可能性のある海を持つ惑星を発見しました。宇宙そのものと同じくらい古い惑星さえあります。地球から 1,400 光年離れた太陽系外惑星、Wasp-12b は、2008 年に発見されて以来、多くの秘密を保持していました.私たちが持っている太陽系外惑星を研究しました。
ちょっとした背景
Wasp-12b は、木星の 2 倍の半径を持つ巨大ガス惑星であり、その軌道のために非常に高温であるため、「ホット ジュピター」と見なされます。太陽に非常に近い軌道を回っており、太陽の大きさは私たちの太陽とほぼ同じです。この近接性は、非常に過酷な環境と、昼側と夜側を持つ潮汐ロックされた惑星をもたらします。また、近接していることは、太陽が太陽系外惑星により強い重力を及ぼすことを意味し、その結果、Wasp-12b は地球の球形に対して卵のような形をしています。潮汐ロックは太陽系外惑星に驚くべき結果をもたらします。昼側は華氏約 4,600 度のままで、夜側は華氏 2,200 度まで下がるからです。もし私たちがWasp-12bを訪れたとしたら、猛烈な熱のために、それは熱い金属のように真っ赤に見えるでしょう。この不一致の結果、暗闇を含む、Wasp-12b に見られる多くの特徴が生じます。
Wasp-12b (右) と木星のサイズ比較の表現。 Wikipedia/Aldaron から取得した画像。ウィキペディア経由の Aldaron による「Exoplanet Comparison WASP-12 b」は Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported license の下でライセンスされています。
Wasp-12b の闇を暴く
最近、カナダのマギル大学と英国のエクセター大学の天文学者が、ハッブルの宇宙望遠鏡画像分光器 (STIS) を使用して、太陽系外惑星によって吸収および反射される光の量を測定しました。これは、2016 年 10 月に、系外惑星が太陽の後ろを通過する Wasp-12b の日食中に、STIS 機器の精度を高めるために行われました。研究者はSTISを使用して、日食のこの瞬間に発生する星の光の量の減少を測定し、系外惑星がどの程度反射しているかどうかを教えてくれました.彼らは、太陽系外惑星から反射される光がほとんどないことを発見しました。マギル大学の修士課程の学生で論文の筆頭著者であるテイラー・ベルは、光の反射の測定値が非常に低く、「…地球を新鮮なアスファルトよりも暗くしている」と述べています。研究者たちは、惑星がほぼ完全な暗闇になるためには、惑星の昼光側がすべての太陽光を吸収しているに違いないと結論付けました.
タイダル ロックの結果
Wasp-12b の昼光側がすべての太陽光を吸収しているという結論から言えば、その理由はかなり単純でした。それは本当に暑かったからです。ワスプ-12b と同じくらい暗い他のホットジュピターも、ワスプ-12b よりも低温です。なぜなら、雲で覆われて涼しく保たれ、太陽光を吸収するアルカリ金属があるからです。一方、Wasp-12b は暗いです。これは、日光側の熱により、光を反射するために雲が形成されないためです。アルカリ金属も熱によってイオン化されます。極端な温度はまた、分子をバラバラにして熱を持続させます。太陽光が太陽系外惑星の昼光側に当たると、大気の奥深くまで移動し、水素分子 (H2) に吸収されて水素原子に分解され、より多くの熱エネルギーが生成されます。太陽系外惑星の夜側は非常に低温で、昼側とは大きく異なります。雲が形成され、水蒸気が存在するのに十分なほど涼しいですが、これらはすべて暗闇の中で行われます.雲は熱の一部を和らげるのに役立ち、気温を下げるのに役立ちます.
多様性を加える
Wasp-12b は、私たちの銀河系に存在する他の多くのホット ジュピターとはまったく対照的です。テイラー・ベル氏は、「これほど暗い系外惑星が見つかるとは思っていませんでした。 「ほとんどの熱い木星は、星の光の約 40% を反射します。」 Wasp-12b のような巨大ガス惑星を発見したことは驚きであり、それが同じように発見された他のダークホット木星とはまったく異なることはさらに驚くべきことでした。研究者は、他のダークホット木星とのこのコントラストは、STIS のような光反射観測を使用して系外惑星をよりよく理解し、それらに含まれるさらなる謎を明らかにし続けることの重要性を表していると結論付けました。彼らはまた、太陽系外惑星とホット ジュピターの間に存在する大きな多様性を示していると感じました。私たちが見なければならない惑星、月、その他の天体は他にもたくさんあります。 Wasp-12b の本拠地である Arugia 星座には、STIS などの技術を使用して調べることができる潜在的な惑星が無数に含まれています。
Wasp-12b の未来
Wasp-12b は、この極端な高温と比較的低温の 2 つの経路をたどり続けると予想されますが、以前の観察では、現在の形で永遠に続くわけではない可能性があることが示唆されています。以前の実験では、研究者はハッブルの宇宙起源分光器 (COS) を使用し、系外惑星から宇宙に逃げる物質を発見しました。これは、時間の経過とともに地球が縮小し始めることを意味していました。その結果は、Wasp-12b にとって悲惨なものです。極端な場合には、それ自体が十分な質量と重力を失い、太陽に引き寄せられる可能性があります。あるいは、質量の損失が軌道の崩壊につながり、Wasp-12b が宇宙の闇に投げ出される可能性があります。これらは憶測にとどまっており、太陽系外惑星の未来について決定的な考えを与えるには、さらなる研究が必要です。 NASA の科学者は、系外惑星から放出される物質の現在の速度に基づいて、Wasp-12b があと 1000 万年しか生きられない可能性があると推定しています。今のところ、この奇妙な闇の研究と鑑賞を続けることができます.
