HD 189733 bの大気に含まれる硫化水素が惑星形成のヒントを明らかにする

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によって Juanita Lopez
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渦巻く水素の雲を持つ惑星 HD 189733 b。

Tokyo科学者たちはHD 189733 bという名前の太陽系外惑星が腐った卵のようなにおいがすることを発見しました。この発見は、ジョンズ・ホプキンス大学による研究からで、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡のデータを使用して行われました。彼らはこの惑星の大気中に硫化水素が存在することを検知しました。HD 189733 bは、木星と同じくらいの大きさを持つガス巨星で、地球から64光年の距離に位置しています。

硫化水素の検出は重要です。それは不快な臭いを放つとともに、太陽系外の惑星の形成過程を理解するのに役立つからです。硫化水素に含まれる元素である硫黄は、ガス状巨大惑星の内部や大気に影響を及ぼします。

HD 189733 bの大気には、水素、酸素、炭素といった重要な元素が含まれています。

  • 硫化水素
  • 二酸化炭素
  • 一酸化炭素

最近、ジョンズ・ホプキンス大学の天体物理学者グアンウェイ・フーによって主導された研究が、『ネイチャー』誌に発表され、太陽系外における硫化水素の存在が確認されました。科学者たちは以前から木星に硫化水素があることは知っていましたが、太陽系外の惑星で発見されたのはこれが初めてです。

符氏はこの発見の重要性を強調しました。彼は「硫化水素が存在することを知りませんでした。これは、ガス惑星や他の惑星に関するさらなる研究の可能性を広げます」と述べています。

HD 189733 bは、その恒星に非常に近く、私たちの太陽に対する水星よりもさらに近い位置にあります。この惑星はわずか2日で恒星を一周します。気温は<強調>華氏1,700度</強調>に達するほど非常に高温です。また、5,000マイル毎時の猛烈な風が吹く過酷な気象条件を持っています。

ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は非常に有用であることがわかっています。これまでに他の惑星で水、二酸化炭素、メタンを発見しました。今回、HD 189733 bという惑星で硫化水素と硫黄を発見しました。これにより、科学者たちは惑星の大気中の化学物質をより詳しく研究することができるようになります。

傅氏とそのチームは、以前の研究が大量のメタンが存在するとしたHD 189733 bでメタンを検出しませんでした。この新しい研究は、非常に正確なデータにより、これらの主張を覆しています。

科学者たちは、惑星HD 189733 bの大気中に重金属を測定しました。この情報は、惑星の金属量と質量の関係を理解するのに役立ちます。海王星や天王星のような小さな巨大氷惑星は、木星や土星といった大きなガス巨星よりも多くの金属を持っています。海王星と天王星に多くの金属が含まれていることは、形成時に氷や岩石のような重い元素をより多く集めたことを示しています。

新しいデータによると、HD 189733 bのような惑星は、主要な核が形成された後に固体物質を集めて成長することが明らかになっています。これらの惑星は、しばしば大量の重金属を含んでおり、それはおそらく彼らが親星に近いためであると考えられます。

フーのチームは、より多くの系外惑星における硫黄の量を研究する予定です。惑星の形成における硫黄の役割を学ぶことは、これらの遠い世界についての理解を深めるのに役立ちます。

NASAはジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の GO プログラムを通じてこの研究を支援しました。アリゾナ州立大学、メリーランド大学、NASAエイムズ研究センターなど、様々な場所から集まった科学者たちが協力しました。このチームの取り組みにより、遠くの惑星についてさらに多くのことを学ぶことが目指されています。

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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