ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使用している研究者らは、系外惑星の大気中に二酸化炭素を初めて検出し、新しい宇宙望遠鏡の使用が、私たちが遠く離れた惑星について学び、さらには太陽系外の潜在的に居住可能な惑星を見つけるのにどのように役立つかを実証しました。
WASP-39 bと呼ばれる問題の惑星は、太陽に似た恒星の周りを周回する巨大ガス惑星で、約700光年離れたところに位置している。質量は木星のわずか4分の1ですが、直径は木星の1.3倍あるため、密度は低く、非常に膨らんでいます。恒星のすぐ近くを公転し、1年は地球の4日強であるため、表面温度は非常に高く、ホットジュピターと呼ばれる一種の惑星です。
研究チームは、Webb の NIRSpec 装置を使用して WASP-39 b の大気を観察することができました。この分光計は光をさまざまな波長に分割し、どの波長が吸収されたかを確認し、それによって物体の組成がわかります。惑星が主星の前を通過するときに主星から発せられる光を観察すると、研究者らは透過分光法と呼ばれる方法を使用して大気に関するデータを得ることができた。
結果は、4.1 ミクロンと 4.6 ミクロンの波長の間で光が明確に遮断されていることを示しており 、これは二酸化炭素の存在を示しています。研究者の一人、ジョンズ・ホプキンス大学のザファル・ルスタムクロフ氏は、「データが画面に表示されるとすぐに、その驚くべき二酸化炭素の特徴に魅了されました」と 声明 で述べた。系外惑星の大気中に二酸化炭素が確認されたのはこれが初めてである。 「それは、系外惑星科学における重要な閾値を越えた特別な瞬間でした。」
系外惑星の大気について学ぶことは、惑星がどのように進化したのかを理解するのに役立ちます。そして、この結果は、科学者がこの特定の惑星について学ぶのに役立つだけでなく、 刺激的なデモンストレーションでもあります。マックス・プランク天文学研究所のチームメンバー、ローラ・クライドバーグ氏は、「初めてデータを見るのは、詩を丸ごと読むようなものだった。以前は3単語ごとしかわからなかったのに」と語った。 「これらの最初の結果は単なる始まりにすぎません。早期放出科学データは、ウェッブが美しく機能し、より小さくて冷たい系外惑星 (私たちの地球によく似た) がその到達範囲内にあることを示しています。」
研究は Nature誌に掲載される予定だ。