ハッブル望遠鏡、日焼け止めが「降る」惑星を発見

地球から 1,370 光年離れた太陽系の外には、異常かつ謎めいた世界が広がっています。ケプラー 13Abと名付けられたこの系外惑星は、NASA と欧州宇宙機関 (ESA) のハッブル宇宙望遠鏡によって発見されました。この場所の最も顕著な特徴の一つとして、研究者らは、この灼熱の世界に酸化チタンの雨が降っていることを発見しました。酸化チタンは、漂白剤や紫外線に対するフィルターとして日焼け止めクリームに使用される化合物です。

これらの日焼け止めの降水に関する最も興味深い詳細の 1 つは、それらが太陽系外惑星の暗い側でのみ発生するということです。この異常な世界の最も熱く最も燃える部分は、その恒星であるケプラー 13Aのすぐ近くに位置しており、酸化チタンの降雪の影響を受けません。北米宇宙機関が声明で説明したように、ハッブル天文学者らは、強風によってこの化合物が地球の最も暗くて最も寒い隅に移動すると示唆している。そこで酸化チタンが凝縮して雲が発生し、最終的には雪として沈殿します。

一方、ケプラー 13Ab の表面重力は木星の 6 倍であり、日焼け止めの雪を上層大気から下層に運び、そこで酸化チタンが閉じ込められます。科学者たちはこの化合物を系外惑星上で探していたわけではなかったので、この興味深いメカニズムの発見は非常に驚くべきものでした。ハッブル望遠鏡で世界を発見したとき、研究者らはその大気が外側の領域でより冷たいことに気づきました。これは、恒星に近いことを考えると異常なことです。彼らの研究により、光を吸収するガス状の酸化チタンが、「ホットジュピター」とも呼ばれる系外惑星の昼側の大気層から除去されたのではないかと考えられるようになった。

「コールドトラップ」として知られるこの機構が系外惑星、つまり太陽系の境界の外側に位置する世界で説明されたのは初めてである。ハッブル望遠鏡を使って行われた研究により、このタイプの惑星の大気や気象状態を研究することが可能になりました。将来的には、これらの研究から得られたデータは、岩石の多い地球に似た系外惑星の居住可能性を理解するのに役立つでしょう。この世界を選択したことで、ケプラー 13Ab の昼側の温度が 2,700 ℃を超えるなど、その特徴をより深く理解できるようになりました。さらに、NASA によると、この種の降水や降雪は、この惑星と同じくらい巨大で高温の惑星でも起こり得ることが観測により確認されています。

ペンシルバニア州立大学の主任研究員であるトーマス・ビーティ氏は、「おそらくこの沈降プロセスは、観測されたほとんどの熱い木星で起こっているが、それらの巨大ガス惑星はケプラー13Abよりも表面重力が低い」と説明した。彼らの研究により、系外惑星の表面重力が大気組成に与える影響が示唆されるだけでなく、日焼け止めクリームやローションの主な化合物である酸化チタンの雪が地球上でどのように降るのかを理解することができました。 「これらの惑星を見るときは、それらがどれだけ熱いかだけでなく、重力がどのようなものかを知る必要があります」とビーティ氏は言い、宇宙をもう少しよく理解するにはこれらの世界を詳細に分析する必要性を強調しています。