NASAのジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が、超高温系外惑星TOI-561 bに厚い大気の兆候を検出し、このような世界に関する想定を覆す発見をした。この岩石惑星は、星を11時間未満で公転し、予想より低い温度と密度を示し、マグマオーシャンの上にガス層があることを示唆している。12月11日に発表された発見は、激しい放射が小型近接惑星の全大気を剥ぎ取らない可能性を強調している。
ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使用した天文学者らは、我々の太陽系をはるかに超えた位置にあるスーパーアースTOI-561 bを包む大気の最強の証拠を特定した。この惑星は、地球の半径の1.4倍で、太陽よりわずかに小さく涼しい母星を11時間未満で周回する。距離は100万マイル未満、つまり地球-太陽距離の約40分の1で、TOI-561 bはおそらく潮汐固定されており、一方の面が恒久的に星に向かい、岩石の融点を超える灼熱にさらされている。
観測によると、惑星の日側温度は約3,200°F(1,800℃)に達し、裸の岩石表面の予想4,900°F(2,700℃)より低い。この差は、一般観測者プログラム3860の下で37時間にわたるWebbのNIRSpec機器による測定で、熱再分配を示唆し、揮発性豊富な大気中の強風の可能性がある。
主任著者のヨハンナ・テスケ(カーネギー科学地球・惑星研究所員)は、惑星の異常な特徴を指摘:「この惑星を本当に際立たせているのは、異常な低密度です。地球型組成なら予想されるより低密度です。」TOI-561 bは天の川銀河の厚い円盤にある古く鉄貧困星を周回し、太陽の2倍の年齢で、太陽系惑星とは異なる化学環境で形成されたことを示唆する。
共同著者のアンジャリ・ピエット博士(バーミンガム大学)は大気の役割を説明:「すべての観測を説明するには、厚く揮発性豊富な大気が必要です。強風が日側を冷やし、熱を夜側へ運びます。」チームは全球マグマオーシャンの上に大量のガス層を提案し、ガスが大気と内部で循環し、激しい恒星放射下でも平衡を保つ。
共同著者のティム・リヒテンべルク(グローニンゲン大学)は:「マグマオーシャンと大気の間で平衡があると思います。ガスが惑星から出て大気を養う一方、マグマオーシャンが内部へ引き戻します。この惑星は観測を説明するには地球よりはるかに揮発性豊富でなければなりません。」
これらの結果は12月11日のThe Astrophysical Journal Lettersに詳述され、超短周期系外惑星と数十億年にわたる大気保持可能性の理解を再構築する。完全データセットのさらなる解析で温度変動と大気組成をより正確にマッピングする予定だ。