太陽系外惑星WASP-76bの「グローリーエフェクト」の想像図
太陽系外惑星WASP-76bの「グローリーエフェクト」の想像図 / Credit:ESA
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昼と夜の境界に虹色の光輪が浮かぶ「時間が固定された惑星」

2024.04.12 00:00:00 Friday

地球から640光年離れたところには、太陽系外惑星WASP-76bが存在します。

この惑星は、昼の世界と夜の世界が固定されている潮汐ロックと呼ばれる状態になっており、2つの世界の温度差は1000℃以上。さらに鉄の雨も降っているという。

そんな過酷な太陽系外惑星には、昼と夜の世界の間に色鮮やかな光輪を発する非常に珍しい気象現象が存在するそうです。

ポルトガルのポルト大学(University of Porto)に所属するオリビエ・デマンジョン氏ら研究チームは、欧州宇宙機関(ESA)の宇宙望遠鏡「ケオプス」のデータを用いてWASP-76bを解析したところ「ブロッケン現象(glory effect)」と呼ばれる珍しい現象が見られたといいます。

この現象は、これまでに地球か金星でしか発見されたことがなく、発生のための大気条件が限られています。

住むことは難しいでしょうが、ファンタジー世界のような惑星について見ていきましょう。

研究の詳細は、2024年4月5日付の科学誌『Astronomy & Astrophysics』に掲載されています。

First ‘glory’ on hellish distant world? https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Cheops/First_glory_on_hellish_distant_world Unexpected Phenomenon Detected in The Sky of a Very Alien World https://www.sciencealert.com/unexpected-phenomenon-detected-in-the-sky-of-a-very-alien-world
Asymmetry in the atmosphere of the ultra-hot Jupiter WASP-76 b https://doi.org/10.1051/0004-6361/202348270

鉄の雨が降る太陽系外惑星「WASP-76b」

太陽系外惑星「WASP-76bは、うお座の方向に約640光年離れた位置にある恒星「WASP-76」を公転する惑星として2013年に発見されました。

質量は木星よりもやや小さいガス惑星であり、太陽の1.5倍ほどの重さがある主星を約1.8日で一周しています。

しかも主星からWASP-76bまでの距離はわずか500万kmであり、太陽から地球までの30分の1しかありません。

このような非常に主星に近い場所を回るガス惑星をホット・ジュピターと呼びます。

主星に非常に近いことから、この惑星の平均気温は2000℃近くあり、金属さえが溶けて雲になっているといいます。

またWASP-76bは主星の重力がもたらす潮汐力により、自転周期と公転周期が等しくなっており、常に同じ面を主星に向けています。

(このような現象は「潮汐ロック」といい、月がいつも同じ面を地球に向けているのも、同様の現象から来ています)

太陽系外惑星「WASP-76b」では鉄の雨が降る。想像図
太陽系外惑星「WASP-76b」では鉄の雨が降る。想像図 / Credit:ESO/M. Kornmesser/L. Calçada_First ‘glory’ on hellish distant world?(ESA)

そしてこの現象が起きると、惑星上には永遠に昼の地域と、夜の地域が発生します。

WASP-76bでは、主星に絶えず照らされる「昼側(2400℃以上)」と、まったく照らされることのない「夜側(約1500℃)」に分かれており、その温度差は1000℃近くもあるのです。

この極端な温度差は、昼側から夜側へと流れる猛烈な風を発生させており、高温の昼側にある鉄の蒸気が比較的低温の夜側に向かって運ばれていき、境界を越えて凝縮。

WASP-76bの夜側では、鉄の雨が降り注いでいる可能性があるといいます。

そして、このような「過酷な惑星」には昼側と夜側の境界線で、色鮮やかな光輪が生じることがあるようです。

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