このエイリアンの世界はとても極端で、気化した岩の文字通りの雲があります

約1,360光年離れた太陽系外惑星はその星に非常に近く、その雲は気化した岩で構成されています。

WASP-178bと呼ばれ、太陽の2倍の質量の若い白い星であるWASP-178を、わずか3。3日のめちゃくちゃ短い軌道で周回しています。 その近くでは、ガスの世界の温度が急上昇しています。非常に高温であるため、「超高温木星」として分類されます。これは、おそらく私たちが知っている中で最も極端なタイプの太陽系外惑星です。

この野生の世界の天気に関する新しい研究により、初めて特定されました 一酸化ケイ素 （SiO）太陽系外惑星の大気中で、これらの真に異質な世界への新しい洞察を与えてくれます。

「私たちはまだ、さまざまな惑星環境の天気をよく理解していません。」 天体物理学者のデイビッド・シンは言った ジョンズホプキンス大学の。

「地球を見ると、私たちの天気予報はすべて、私たちが測定できるものに微調整されています。しかし、遠くの太陽系外惑星に行くときは、大気中のすべてのものについての一般的な理論を構築していないため、予測力が限られています。一緒に行き、極端な条件に対応します。」

特にホットジュピターは、研究に非常に魅力的で熟しています。 名前が示すように、これらの世界は木星のようなガスの巨人ですが、星と非常に近い軌道上にあるため、非常に暑く、1日以内に動き回る世界もあります。

それらは興味深い難問を提起します。重力、放射、および強い恒星風がガスの凝集を防ぐはずだったので、現在の軌道で形成することはできませんでした。 しかし、これまでに300を超えるホットジュピターが検出されています。 天文学者は、彼らが彼らの星からより遠くに形成し、そして内側に移動すると信じています。

WASP-178bは、木星の約1.4倍の質量で、そのサイズは約1.9倍です。 太陽系外惑星は、その星の熱で膨らみ、2,450ケルビン（摂氏2,177度、華氏3,950度）の温度に達します。 その温度は、気化したケイ酸塩を検出するためのスイートスポットです。理論的研究によると、2,000ケルビンを超えると、一酸化ケイ素が検出可能であると予想されます。

方法は次のとおりです。 太陽系外惑星は私たちとそのホスト星の間を通過します。 通過するたびに、星からの光の一部は太陽系外惑星の大気中の原子によって吸収されます。 各元素は異なる波長で吸収または放出します。つまり、星から受け取った光のスペクトルの信号として識別できます。

ご想像のとおり、信号は非常に微細ですが、トランジットを積み重ねることで、天文学者はスペクトルを増幅して読み取り可能な信号を取得できます。 この方法を使用して、チタン、鉄、マグネシウムなどの気化した金属が、ホットジュピターの大気中に検出されました。

ユタバレー大学のSingと彼の同僚であるJoshLothringerが率いる研究者チームは、ハッブル宇宙望遠鏡を使用してWASP-178bのスペクトルを取得し、これまでに見たことのない信号を見つけました。 彼らの分析によると、それはシリコンとマグネシウムであることが判明しました。

「特に、SiOは、私たちの知る限り、これまで太陽系外惑星で検出されていませんでした。」 彼らは彼らの論文に書いた、「しかし、WASP-178bにSiOが存在することは、高温での主要なSi含有種としての理論的期待と一致しています。」

WASP-178bは、すべての既知のホットジュピターとして、 自転と公転 その星に。 つまり、一方の側は恒久的な日には恒星に面しており、もう一方の側は恒久的な夜に反対側を向いています。 これにより、太陽系外惑星の2つの半球の間に温度差が生じ、2つの半球の間を回転する大気が回転します。

太陽系外惑星の夜側では、蒸気が凝縮して大気中に深く降り注ぐ雲になり、その後、鉱物が再び気化する昼側に吹き戻される可能性があります。

研究者たちは、WASP-178bのこの凝縮の兆候を見ることができませんでした ターミネーター、昼と夜を分ける線。 しかし、結果は、一酸化ケイ素が、詳細なターミネーター観測がより目に見える他の太陽系外惑星、すなわちWASP-76bに存在する可能性があることを示唆しています。 太陽系外惑星に岩の雨が降っている場合、これはそれを見つける場所である可能性があります。

チームの結果はまた、私たちが遠い世界の神秘的な雰囲気をじっと見つめるのが上手になっていることを示しています。 これは、より小さく、星からより離れている太陽系外惑星を見るのに適しています。

「信頼できる確かな観測データがある超高温の木星で何が起こっているのかを理解できない場合、地球型外惑星の観測からより弱いスペクトルで何が起こっているのかを理解する機会はありません。」 ロスリンガーは言った。

「これは、雲の形成や大気構造などの物理的特性の一般的な理解を構築することを可能にする私たちの技術のテストです。」

研究はで公開されています 自然。