系外惑星、つまり太陽系外の惑星を理解することになると、大きな課題は、これらの惑星を見つけるだけでなく、それらがどのようなものであるかを理解することです。そして、科学者が興味を持っている最大の要素の 1 つは 、系外惑星に大気が存在するかどうか 、存在する場合、その 構成成分 は何かということです。しかし、ここ地球の天気と同じように、系外惑星の大気も静的ではありません。そこで、ハッブル宇宙望遠鏡は最近、以前に観測された系外惑星の大気からのデータを比較して、時間の経過とともにどのように変化するかを確認するという興味深い観測に使用されました。
ハッブルは惑星 WASP-121 b を観察しました。この惑星は、恒星に非常に近いため、そこでの 1 年はわずか 30 時間しかない極端な惑星です。その表面温度は 3,000 ケルビン (華氏 5,000 度) を超えており、研究者らは、これが何らかの 異常気象現象 を引き起こすと予測しています。 WASP-121 b は非常に極端な惑星であるためよく知られており、2016 年から数年間にわたってハッブルによって何度か観測されています。
研究者らは、ハッブルを使用して行われた合計 4 つの観測セットを組み合わせ、それぞれを処理して、惑星が長年にわたってどのように変化したかを把握しました。宇宙望遠鏡科学研究所の研究者クエンティン・チェンジアット氏は 声明 で、「私たちのデータセットは単一惑星のかなりの量の観測時間を表しており、現時点でそのような繰り返し観測を一貫して記録した唯一のデータセットである」と述べた。
「それらの観測から我々が抽出した情報は、さまざまな時期のWASP-121 bの大気の特徴を明らかにする（化学的性質、温度、雲を推測する）ために使用されました。これにより、時間の経過とともに変化する惑星の絶妙な画像が得られました」と彼は言いました。
研究者らは、地球上でモデル化した気象パターンを示す驚くべきビデオを作成しました。パターンをより明確に示すために映像の速度が遅くなり、その結果は、惑星の大気中の巨大なサイクロンによるものと考えられています。これらは、惑星の片面が常にその星に面しているため、宇宙に面している面よりもはるかに高温になり、大きな温度差がこの劇的な天候を生み出すために発生します。
この系外惑星の天気についてさらに理解することは、科学者が他の惑星の天気について学ぶのに役立ちます。これは、系外惑星の大気の観測が増えるにつれてさらに重要になります。
「地球上の気象は、私たちの生活の多くの側面に影響を与えています。実際、地球の気候と天候が長期的に安定していることが、そもそも生命が誕生する可能性がある理由である可能性があります」とチャンギアト氏は述べた。 「系外惑星の気象を研究することは、特に居住可能な条件を備えた系外惑星を探す上で、系外惑星の大気の複雑さを理解する上で極めて重要です。」
この 研究は 、Astrophysical Journal Supplement シリーズに掲載される予定です。