ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡(JWST)が、太陽系外の惑星に二酸化炭素が存在する証拠を初めて捉えた。
NASAのプレスリリースによると、JWSTは初めて、WASP-39 bという巨大ガス惑星の大気中に二酸化炭素が存在する明確な証拠を捉えた。
この検出はJWSTの近赤外線分光器 (NIRSpec) を用いて行われ、太陽系外惑星の大気に関連するスペクトルの 4.1 から 4.6 ミクロンの間に小さな凹凸があることが確認された。この結果は、惑星がどのように形成されるのかに光を当てるのに役立つ。
ジョンズ・ホプキンス大学の大学院生で、この調査を行ったJWST Transiting Exoplanet Community Early Release ScienceチームのメンバーであるZafar Rustamkulov氏は、プレスリリースで「データが画面に表示されるとすぐに、とんでもない二酸化炭素の特徴に心を奪われました。太陽系外惑星科学における重要な閾値を超えた、特別な瞬間でした。」と述べている。
最新の二酸化炭素の測定値を捉えたNIRSpecは、異なるガスが様々な色の組み合わせを吸収するという概念に基づき、フィルターを通した星の光で動作する。これらの明るさの違いは、波長のスペクトルと照らし合わせることで研究者が分析することができる。このようにして、大気の組成を決定することができるのだ。
WASP-39 bが選ばれた理由は、この惑星が、「通過型」の惑星に分類されるからだ。つまり、上からではなく、真横から見ることができる軌道を持つ惑星で、特に星明かりの観測は研究者にとって都合がいい。また、WASP-39 b は頻繁に通過する傾向があり、膨張した大気を持つため、透過分光観測の対象としては非常にスムーズだ。
この発見は、太陽系外惑星の透過スペクトル（3ミクロンから5.5ミクロン）の測定が、水、メタン、二酸化炭素などのガスの存在を測定する上で重要な役割を果たすという点で意義がある。WASP-39 b で観測されたこの輝度差の大きさは、これまで他の観測機関で測定されたことがない。
カリフォルニア大学サンタクルーズ校のNatalie Batalha教授と研究チームのリーダーは、「WASP-39 bでこのようにはっきりとした二酸化炭素のシグナルを検出できたことは、地球サイズの小さな惑星の大気を検出するためのよい兆しです」とプレスリリースで述べている。
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