おとめ座のふわふわした惑星の謎

(NLDO) - 惑星WASP-107bはかつて綿菓子のような状態で存在していたため、科学者を困惑させた。

WASP-107b は、地球から 212 光年離れたおとめ座に位置する WASP-107 恒星系の惑星の 1 つの名前です。

科学者たちはそれを「綿菓子惑星」や「ふわふわ惑星」など多くの奇妙な名前で呼んでいます。

綿菓子惑星 WASP-107b - 画像提供：LUCA SCHOOL OF ART/NASA/ESA

WASP-107b にこのような奇妙なニックネームが付けられているのは、綿でできているように見えるからです。

NASA の太陽系外惑星データベースによると、研究により、この奇妙な世界の密度はわずか 0.19 - 0.202 g/cm3 程度であるのに対し、地球の密度は 5.51 g/cm3 であることがわかっています。

WASP-107b の半径は木星の半径よりわずかに小さく、木星の半径の 0.94 倍です。しかし、その重さは地球の約30倍しかありません。木星は岩石惑星よりも密度が低いガス惑星であるにもかかわらず、それでも地球の318倍の質量がある。

これまでの惑星形成モデルでは、これほど大きくて非常に軽い惑星がどのように形成されるのか説明できませんでした。

ジョンズ・ホプキンス大学（米国）の物理学者デビッド・K・シング氏が率いる研究チームは、科学誌「ネイチャー」に発表した論文でこの謎を解明した。

推定される半径、質量、年齢、内部温度に基づき、研究者らはWASP-107bには非常に小さな岩石核があり、その周囲を大量の水素とヘリウムが取り囲んでいると考えている。

しかし、これほど小さな核がどのようにしてこれほど大量のガスを吸い込むことができるのかは不思議だ。もし核が大きかったら、惑星が冷えるにつれて大気は収縮するはずだ。

研究者たちは、現在使用されている最も強力な宇宙望遠鏡2つであるジェイムズ・ウェッブ近赤外線カメラ（NIRCam）と中間赤外線撮像装置（MIRI）およびハッブルの広視野カメラ3（WFC3）の観測結果を組み合わせて、WASP-107bの大気中に存在する多数の分子の存在量を測定した。

これらの分子には、水蒸気、メタン、二酸化炭素、一酸化炭素、二酸化硫黄、アンモニアが含まれます。

ハッブルとジェイムズ・ウェッブのスペクトルは両方とも、WASP-107bの大気中にメタンが驚くほど少ないことを示している。その量は、500度という温度に基づいて予想される量の1000分の1である。

説明は1つしかありません。記録に残る他の「ホット ジュピター」惑星と比較すると、表面温度は非常に「低い」にもかかわらず、この綿菓子のような惑星は、メタンが高温で不安定になるため、非常に熱い核を持っています。

この内部加熱は、楕円軌道によって引き起こされる潮汐加熱によるものと考えられます。惑星が親星から遠ざかったり近づいたりすると重力が変化し、惑星が引き伸ばされてこの現象が発生します。

研究者たちは、惑星の内部に大気を完全にかき混ぜるのに十分な熱があることを確認した後、スペクトルが核の大きさを推定する新しい方法も提供できる可能性があることに気付いた。

結果は、惑星の核が当初考えられていたよりも2倍大きいことを示した。より大きく、常に熱い核があるため、惑星は非常に厚いガス殻を持ち、時間の経過とともに綿菓子のような状態を維持します。

言い換えれば、木星よりも海王星の高温版です。

出典: https://nld.com.vn/bi-an-hanh-tinh-sung-hup-giua-chom-sao-xu-nu-196240521081817059.htm