2023.10.23 14:00

「水晶の雲」を持つホットジュピター発見、ウェッブ宇宙望遠鏡による観測

David Bressan | Contributor

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灼熱の巨大ガス惑星（ホットジュピター）「WASP-17 b」の観測データに基づく想像図（NASA, ESA, CSA, and R. Crawford (STScI)）

地球から1300光年の距離にある太陽系外惑星で、ホットジュピターと呼ばれる木星型巨大ガス惑星「WASP-17 b」の高層にある雲に、石英（水晶、二酸化ケイ素［SiO2］結晶）が含まれている証拠が、米航空宇宙局（NASA）のジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）を用いた観測で発見された。地球上では一般的なこの鉱物が系外惑星で見つかったのは、JWSTのMIRI（中赤外線観測装置）による今回の観測が初めてだ。

ケイ素と酸素が豊富に含まれるケイ酸塩鉱物は、地球や月に加え、太陽系にある他の岩石天体の大部分を構成している。かんらん石や輝石などのマグネシウムに富むケイ酸塩は、隕石や小惑星に多く含まれており、銀河系全域にある塵（固体微粒子）の雲や、系外惑星や褐色矮星の大気中などで検出されているが、純粋な結晶形態のSiO2である石英はこれまで見つかっていなかった。

今回の研究をまとめた論文の筆頭執筆者で、英ブリストル大学の研究者デービッド・グラントは「私たちはワクワクした！」と話す。「ハッブル宇宙望遠鏡の観測から、WASP-17 bの大気中にエアロゾル（雲や靄を形成している微粒子）が存在するに違いないことはわかっていたが、それが石英でできているとは誰も予想していなかった」

体積が木星の7倍以上で、質量が木星の2分の1足らずのWASP-17 bは、現在知られている最大級かつ最も低密度な系外惑星の1つだ。さらに、公転周期がわずか3.7日と短いため、透過分光法による観測に適した惑星となっている。これは、惑星大気が星の光に及ぼすフィルター効果と散乱効果を測定する観測技術だ。

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