新研究: エクソプラネットHD 189733 bの大気に含まれる硫化水素が形成の手がかりに

読了時間: 2 分
によって Maria Sanchez
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水素化硫黄の大気を持つ太陽系外惑星HD 189733 b。

TokyoHD 189733 bは地球から約64光年離れた位置にある太陽系外惑星です。ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡からのデータによれば、この惑星の大気には腐った卵のような臭いのする硫化水素が含まれていることがわかっています。これは、惑星がどのように形成され、何で構成されているのかを研究する科学者にとって重要です。

ジョンズ・ホプキンス大学の天体物理学者、グアンウェイ・フー率いるチームが新たな発見をしました。彼らの研究はネイチャーに発表され、他の惑星で水、二酸化炭素、一酸化炭素と共に硫化水素が発見されたことを示しています。この発見は、太陽系外の惑星の大気における硫黄の役割について、より多くの情報を提供する重要なものです。

主な発見としては以下が挙げられます。

  • 大気中での硫化水素の検出。
  • 水や一酸化炭素のような酸素と炭素の源の精密な測定。
  • メタンの存在を非常に高い精度で排除する証拠。
  • 木星と同様のレベルで重金属が検出された。

フーは、硫黄が炭素、窒素、酸素と同様に複雑な分子を作るための重要な元素であると述べました。系外惑星の硫黄を調査することで、科学者たちはこれらの遠い惑星の構造や発達について学ぶことができます。HD 189733 bは、その恒星を水星よりもはるかに近い距離で周回し、わずか2日で公転を完了するため、これらの研究の絶好の対象です。

その惑星は過酷な環境であり、気温は華氏1700度に達することもあります。また、時速5000マイルの非常に強い風が吹き荒れるため、我々の知る生命が存在するには適しません。しかし、そこで硫化水素が発見されることは、将来的に生命を支え得る他の惑星でこの分子を見つける手助けとなるかもしれません。

符氏のチームは、このホットジュピターにメタンが存在しないことを発見しました。この結果は従来の考えに反するものであり、ウェッブ宇宙望遠鏡の赤外線観測能力を強調しています。また、このデータから、私たちの太陽系と同様に多くの重金属が存在することも明らかになりました。この発見は、異なる巨大惑星がどのようにして物質を集めるのかを科学者たちが理解するのに役立つかもしれません。

海王星や天王星のような小型の惑星は、木星や土星のような大型のガス惑星に比べて金属を多く含んでいます。これは、形成時にガスよりも氷、岩石、重元素を多く集めたことを意味します。科学者たちは現在、太陽系外惑星でも同じことが言えるのかどうかを調査しています。

呉氏は、HD 189733 bのようなガス巨大惑星の金属量を調べることで、惑星の大きさや重さとその形成過程との関係をより深く理解できると述べています。NASAのJWST GOプログラムの支援を受けて、呉氏のチームはより多くの系外惑星で硫黄の調査を行う予定です。これにより、これらの惑星がどのように親星に近い位置で形成されるかが明らかになるかもしれません。

惑星HD 189733 bの大気中のガスや物質を研究することは、惑星がどのように形成され、時間とともに変化するかを科学者が理解するのに役立ちます。継続的な研究は、将来の宇宙探査や惑星の生成を理解する上で重要な情報を提供してくれるでしょう。

この研究はこちらに掲載されています:

http://dx.doi.org/10.1038/s41586-024-07760-y

およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は

Guangwei Fu, Luis Welbanks, Drake Deming, Julie Inglis, Michael Zhang, Joshua Lothringer, Jegug Ih, Julianne I. Moses, Everett Schlawin, Heather A. Knutson, Gregory Henry, Thomas Greene, David K. Sing, Arjun B. Savel, Eliza M.-R. Kempton, Dana R. Louie, Michael Line, Matt Nixon. Hydrogen sulfide and metal-enriched atmosphere for a Jupiter-mass exoplanet. Nature, 2024; DOI: 10.1038/s41586-024-07760-y
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