謎の「ハイブリッド惑星」の大気組成がついに暴かれる

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太陽系外惑星グリーゼ3470 b (GJ 3470 b) は、地球のような岩石の中心部と、水素とヘリウムから成る海王星のような大気に囲まれた「ハイブリッド惑星」といわれていた。

しかしNASAの発表によると、どうやらその大気は重元素を含まない「太陽に近い大気」を持っているという。

恒星のすぐ近くを公転しているにもかかわらず、このような「原始大気」を持つ惑星は、少なくとも太陽系には類を見ない。

研究は7月2日付で、NASAのHP上で発表されている。

系外惑星「GJ 3470 b」は、「かに座」の方向およそ97光年先の「GJ 3470」という赤色矮星の周辺を公転している。

GJ 3470 bの質量は地球のおよそ12.6倍で、これは地球と海王星のほぼ中間に相当するものだ。

今回の研究では、ハッブル宇宙望遠鏡とスピッツァー宇宙望遠鏡がタッグを組んでGJ 3470 bの大気を調査。

すると、この天体の大気が独特の化学特性を有していることが初めてわかった。

地球と太陽のハイブリッド？　「原始大気」

天文学チームは2つの宇宙望遠鏡が持つ多重波長を捉える能力を組み合わせ、GJ 3470 bが恒星の前を通過する「トランジット」を12回、恒星の後ろに隠れた際に起きる反射光の減少「星食」を20回、分光器によって観測した。

その結果、酸素や炭素といった重元素を含む海王星と類似した化学組成を持つという天文学チームの予測に反し、GJ 3470 bの大気が実際には太陽に近いことが判明。

つまり、ほぼ純粋な水素とヘリウムで構成され、他の重元素を一切含まない「原始大気」だったのだ。

たとえば太陽は、73％が水素、残りがほぼヘリウムで構成されており、酸素・ネオン・鉄・炭素といった重元素はほんのわずかしか含まれていない。

また、木星や土星といった巨大ガス惑星もほとんどが水素とヘリウムでできているが、その他の重元素に加え、メタンやアンモニアといった化合物も含んでいる。こうした化合物は、GJ 3470 bにはほぼまったくと言っていいほど見られない。

GJ 3470 bが恒星のすぐ近くを公転し、その質量が木星に遠く及ばないことを踏まえれば、その大気が重元素による「汚染」の影響をほとんど受けていないことはとても不思議なことなのだ。