系外惑星の大気組成を測定

Image credit: NASA/JPL-Caltech

via NASA

スピッツァー赤外線宇宙望遠鏡による観測で、太陽系外惑星のスペクトルが初めて検出され、大気の組成及びその驚くべき姿が明らかとなった。NASAが2月21日に発表した。

スペクトルが検出されたのは、ペガスス座の「HD 209458b」とこぎつね座の「HD 189733b」で、この2つは共に「ホット・ジュピター」に分類される系外惑星である。特に「HD 209458b」は、初めて恒星面通過が観測された系外惑星で、別名「オシリス」として有名な天体である。

「ホット・ジュピター」は中心星の近くを周回しているため、中心星の光に影響され、スペクトル分析は非常に難しいとされてきたが、今回、スピッツァー赤外線宇宙望遠鏡の観測能力の高さと、「二次食（Secondary Eclipse）」と呼ばれる手法で、全体のスペクトルから中心星のスペクトルを差し引き、系外惑星のスペクトルが導き出された。

そして、得られた系外惑星のスペクトルを分析した結果、驚いたことに、予想以上のケイ酸化合物（チリ）が検出され、あるはずの水（水蒸気）が、全く検出されなかった。

これまでの理論では、「ホット・ジュピター」の大気には水（水蒸気）、酸素、炭素などが含まれていると考えられ、科学者たちは今回の結果に驚き、2つの系外惑星はチリの雲に覆われ、その下に水（水蒸気）が隠れているかもしれないと考えているようだ。

「データを見た時、頭の中が混乱したよ。惑星から水（水蒸気）を検出するのは不可能で、恐らく水（水蒸気）は、我々がスペクトルから検出したチリの下に隠れていると思う」

NASAゴダード宇宙飛行センターのジェレミー・リチャードソン博士は今回の検出データについて、こう語った。

さらに、以前ハッブル宇宙望遠鏡による「HD 209458b」の観測（2004年2月発表）では、ナトリウムの検出量が予想よりも少なかったが、これはチリの雲に覆われていると考えれば、仮説が一致する。また、この時は炭素、酸素、水素が検出されたが、その結果は系外惑星に対しての観測ではなく、恒星の光から求めたものである。

現在、系外惑星は200個以上発見されており、そのうちさらに3つが今回の手法での観測が可能で、チームは今後、「HD 209458b」と「HD 189733b」と共に、スピッツァー赤外線宇宙望遠鏡を用いたさらなる観測を行うことを望んでいる。

■NASA's Spitzer First to Crack Open Light of Faraway Worlds
http://www.nasa.gov/mission_pages/spitzer/news/spitzer-20070221-full.html