ハッブルは日焼け止めの雪が降る太陽系外惑星を観測します

今は知らんけど5年前の日焼け止めクリームには酸化チタンが入っているのが普通。
ハッブルは日焼け止めの雪が降る太陽系外惑星を観測します
NASAのハッブル宇宙望遠鏡から

太陽系外惑星ケプラー13Abシステムの図。
この図は、ホスト星であるケプラー13Aのすぐ近くを周回する熱狂的な惑星ケプラー13Abを示しています。背景に見えるのは、連星の片割れケプラー13Bであり、複数星系の3番目のメンバーはオレンジ色の矮星星ケプラー13Cです。クレジット：NASA / ESA/G。ベーコン（STScI）
NASAのハッブル宇宙望遠鏡は、太陽系の外で日焼け止めを「雪」にする猛烈な高温の惑星を発見しました。問題は、日焼け止め（酸化チタン）の降水が惑星の恒久的な夜間の側でのみ発生することです。ケプラー13Abと呼ばれる太陽系外惑星への訪問者は、常にホストスターに面している暑い日中の暑い側では日焼け止めを見つけることができないため、日焼け止めの一部をボトルに詰める必要があります。
ハッブル天文学者は、強力な風が酸化チタンガスを夜間の寒い側に運び、そこで凝縮して結晶フレークになり、雲を形成し、雪として沈殿することを示唆しています。ケプラー13Abの強い表面重力（木星の6倍）は、酸化チタンの雪を上層大気から引き出し、下層大気に閉じ込めます。
ハッブルを使用している天文学者は、特に酸化チタンを探していませんでした。代わりに、彼らは、巨大な惑星の大気がより高い高度でより涼しいことを観察しました。そして、それは予想されたものと反対です。この発見により、研究者たちは、 「ホットジュピター」として知られるこのクラスの星を抱くガス巨大惑星で一般的に見られる、光を吸収するガス状の酸化チタンが、昼間の大気から除去されたと結論付けました。
ハッブル観測は、天文学者が太陽系外惑星で「コールドトラップ」と呼ばれるこの降水過程を初めて検出したことを表しています。

私たちがホットジュピターで行っている大気研究は、現在、地球の地球のような惑星で大気研究を行う方法のテストベッドです。
-ペンシルバニア州立大学トーマス・ビーティー
日中の星の光を吸収する酸化チタンガスがないと、高度が上がるにつれて気温が下がります。通常、ホットジュピターの大気中の酸化チタンは、光を吸収して熱として再放射し、高度が高くなると大気を暖かくします。
これらの種類の観測は、太陽系外惑星の天気と大気組成の複雑さへの洞察を提供し、いつの日か、居住可能性について地球サイズの惑星を分析することに適用できるかもしれません。
「多くの点で、私たちがホットジュピターで行っている大気研究は、地球のような地球のような惑星で大気研究を行う方法のテストベッドです」と、ペンシルバニア州立大学ユニバーシティパーク校の主任研究員トーマスビーティーは述べています。「ホットジュピターは、他の世界の気候がどのようなものかについての最良の見解を私たちに提供します。これらの惑星の大気とそれらがどのように機能するかを理解することは、詳細には理解されていませんが、私たちが見るのが難しいこれらの小さな惑星を研究するときに役立ちます雰囲気の中にもっと複雑な特徴があります。」


ハッブル日焼け止め惑星の比較
クレジット：NASA / ESA/A。フィールド（STScI）
Beattyのチームは、Kepler-13Abを選択しました。これは、日中の気温が華氏5,000度近くで、既知の太陽系外惑星の中で最も暑いものの1つであるためです。他のホットジュピターの過去の観測は、上層大気の温度が上昇することを明らかにしました。彼らのはるかに低い温度でさえ、私たちの太陽系のガス巨人のほとんどはまたこの現象を示します。
Kepler-13Abは親星に非常に近いため、自転と公転がロックされています。惑星の片側は常に星に面しています。反対側は永久的な暗闇の中にあります。（同様に、私たちの月は地球にきちんと固定されています。地球から永久に見えるのは1つの半球だけです。）
観測は、この種の降水が強力な重力を持つ巨大で高温の惑星で発生する可能性があるという数年前の理論を裏付けています。
「おそらく、この降水プロセスは、観測されたホットジュピターのほとんどで起こっていますが、それらの巨大ガスはすべて、ケプラー-13Abよりも低い表面重力を持っています」とビーティは説明しました。「酸化チタンの雪は、これらの大気では十分に降らず、その後、より暑い昼間の場所に戻され、再蒸発して、ガス状の状態に戻ります。」
研究者たちは、ハッブルの広視野カメラ3を使用して、近赤外光で太陽系外惑星の大気を分光観測しました。ハッブルは、遠方の世界がその星の後ろを移動するときに観測を行いました。これは、二次日食と呼ばれるイベントです。このタイプの日食は、太陽系外惑星の昼間の大気中の成分の温度に関する情報をもたらします。
「これらのケプラー13Abの観測は、非常に高温の木星の大気中でコンデンセートと雲がどのように形成されるか、そして重力が大気の組成にどのように影響するかを示しています」とビーティは説明しました。「これらの惑星を見るとき、あなたはそれらがどれほど暑いかだけでなく、それらの重力がどのようなものであるかを知る必要があります。」
ケプラー13システムは、地球から1,730光年離れた場所にあります。

チームの結果は、アストロノミカルジャーナルに掲載されました。

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ページ更新日：2020年9月25日