(引用元：ESA/Hubble)
今回紹介するのは、ESA/Hubbleが2008年12月9日付で公開した太陽系外惑星「HD 189733b」の想像図です。この画像は、ハッブル宇宙望遠鏡による観測でHD 189733bの大気から二酸化炭素などの分子が検出されたとする、当時の研究成果を伝えるために制作されました。
画像の上半分を占めているのが主星の「HD 189733」で、画面中央下に青緑色で描かれているのがHD 189733bです。HD 189733bは主星の縁に差しかかり、地球から見てその背後へ隠れようとしています。
惑星が主星の背後に隠される現象は「二次食」と呼ばれます。HD 189733bの軌道は地球から見てほぼ真横を向いているため、惑星は主星の手前と背後を周期的に通過します。この想像図は、そのうち惑星が主星の背後へ回り込む場面を描いたものです。
二次食を利用した大気観測
HD 189733bの大気組成を調べたこの研究では、想像図に描かれたような二次食が観測の鍵となりました。惑星が隠れる直前に観測した「主星と惑星の光」から、完全に隠れている間の「主星だけの光」を差し引くことで、惑星の昼側から放射された赤外線を取り出せます。
研究チームは、ハッブル宇宙望遠鏡で運用されていた「NICMOS（近赤外線カメラ・多天体分光器）」を使ってこの赤外線を分析し、スペクトルから二酸化炭素と一酸化炭素の特徴を捉えました。ESA/Hubbleは2008年当時、系外惑星が放つ近赤外線の放射スペクトルが得られたのは初めてだと発表しており、系外惑星の大気で初めて二酸化炭素が捉えられた成果としても注目されました。
当時報告された二酸化炭素などの検出については、その後の研究でデータの解釈をめぐる議論も生じました。それでもHD 189733bは、さまざまな望遠鏡による観測が重ねられ、系外惑星の大気を研究するうえで代表的な天体のひとつとなっています。
編集／sorae編集部
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参考文献・出典
- ESA/Hubble - Planet eclipse allows for detection of carbon dioxide
- ESA/Hubble - Hubble finds carbon dioxide on an extrasolar planet
- NASA - HD 189733 b
- Swain et al. - Molecular Signatures in the Near-Infrared Dayside Spectrum of HD 189733b
- Fu et al. - Hydrogen sulfide and metal-enriched atmosphere for a Jupiter-mass exoplanet
