ホットジュピターの大気中にレイリー散乱は見られません

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Anonim
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天文学者は、ホットジュピターWASP-79bの大気中に星の光のレイリー散乱がないことを発見しました。この現象は異常であり、科学者によると、将来の宇宙望遠鏡「ジェームズ・ウェッブ」を見つけなければならないという説明はまだありません。作品のプレプリントはarXiv.orgポータルで公開されています。

ホットジュピター型の太陽系外惑星は、質量が0.36から11.8の木星質量(上限は13.6木星質量、この場合は褐色矮星と見なされます)の範囲のガス巨星であり、軌道周期はかなり短いです( 1から100地球日)。それらは星の近くに配置されているため、視線速度やトランジット技術を使用して簡単に見つけることができます。星に近いため、ホットジュピターの大気は高温に加熱され、さらに、潮汐の状況により、昼と夜の概念が欠けている可能性があります。科学的な観点から、そのような物体は、複雑な大気のダイナミクスとさまざまな化学プロセスのために興味深いものです。

ホットジュピターの大気の研究は、それらの多くが雲やもやを含んでいることを示しました。エアロゾル粒子は、レイリー散乱(地球の空が青く見えるため)または親星からの三重光の散乱を引き起こすため、近赤外または光学範囲でのそのような外惑星の分光学的研究に大きな影響を及ぼします。このため、大気のより深い層にどのような化学元素が含まれているかを理解することは困難です(これらはナトリウム、カリウム、または水蒸気である可能性があります)。

WASP-79bは、2012年にF型星系で発見されました。これは、太陽の1.5倍の大きさで、1.38倍の質量があります。星は、地球から780光年離れたエリダヌス座にあります。太陽系外惑星は、異常な極軌道で3、6地球日で星の周りを一回転し、木星の質量の0.9の質量と、木星の半径の1、7-2、1の半径を持っています。その平衡温度は1800ケルビンであり、このホットジュピターの外層は、星からの強力な放射フラックスのために膨張しています。

ジョンズホプキンス大学の応用物理研究所のクリスティンソッツェンが率いる天文学者のグループは、ハッブル宇宙望遠鏡とスピッツァー宇宙望遠鏡を使用した0.6〜5マイクロメートルの波長でのWASP-79bの観測結果と地上の6つの天文学者の結果を発表しました。 、5メートルのマゼラン望遠鏡。太陽系外惑星が星の円盤を通過する際に、その光の一部が大気を通過し、さまざまな化学元素に吸収されて反射するという事実からなる透過分光法が使用されました。透過スペクトルと大気の組成を理解することができます。

星の光のレイリー散乱は太陽系外惑星の大気では観測されておらず、観測が行われる波長の変化に伴って不透明度が増加しないことが判明しました。 WASP-79bの観測者には、空は黄色がかっているように見えます。観測データにより、太陽系外惑星の大気中の水蒸気の存在を主張し、水素化鉄(FeH)、CO、およびCO2の含有量の上限を取得することができます。微量のナトリウムおよび酸化バナジウムは検出されませんでした。 WASP-79bのこれらすべての特性により、将来の宇宙望遠鏡「ジェイムズウェッブ」の主要なターゲットのひとつとなり、4つの異なる観測モードで42時間研究され、より詳細な透過スペクトルを取得して雲の層を明らかにすることができます。大気中で、より正確にその組成を決定します。

先ほど、カリウム、イットリウム、クロムの蒸気と酸化アルミニウムがホットジュピターの大気中で最初に発見された方法と、このタイプの非常に黒い太陽系外惑星がどこにあるかについて話しました。

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