夜空の岩石の雨が降る熱い太陽系外惑星」K2-141 b “| sorae宇宙のポータルサイト

系外惑星「K2-141 b “を描いた想像図である。 週別に照らしている昼側（右側）で蒸発した岩石が永遠に照明夜側（左）雨になってあふれていると見ることができる（Credit：Julie Roussy、McGill Graphic Design and Getty Images）

海と湖の蒸発した水は、雲が、最終的に雨や雪で再び地上に降り注ぐ。地球は、これらの水循環が、どのエイリアンの惑星で主成分の熱分解された岩石が蒸発して、地球の水のように岩石が循環している性があるようです。

■摂氏3000度の低い側から蒸発した岩石が寒い夜側に非を降らせている可能性

マギルGiang NguyenのやNicolas Cowan氏外の研究者は、「天秤座」の方向約200光年の系外惑星「K2-141 b」環境をコンピュータシミュレーションにより分析した。

K2-141 bは地球に比べて直径が約1.5倍、質量は約5倍岩石質系外惑星になっています。公転周期、すなわちK2-141 bにおける「1年」地球約0. 28日（6時間40分程度）で、主に星の重力が持って潮汐力によって自転と公転の周期が同期「潮汐固定（朝夕ロック）」状態にあると見ることができます。

研究グループによると、主成分の「K2-141」に近い軌道を回っているK2-141 bの表面温度は、主に星の常に照明されている昼側が摂氏約3000度続い夜が続く夜側が摂氏零下200度と推定されています。 高温に加熱されたK2-141 bの表面には、深さ100kmと推定されている溶けた岩石でできたマグマオーシャンが広がっていると考えることができます。

研究グループによるシミュレーション結果K2-141 b昼面でマグマの海でナトリウム（Na）、一酸化ケイ素（SiO）、二酸化ケイ素（SiO₂）同じ岩石を構成する物質が蒸発して大気を形成し時速5000kmを超える風によって大気の薄い夜側に載っている可能性が示された。蒸発した物質は、寒い夜側で凝縮雨になってあふれている見られており、地球の水のようにK2-141 bは岩石が循環していることが考えられるとします。

ただし、シミュレーションによると、夜側で低く側に物質の流れは遅い時間の経過に応じて鉱物の組成が変化することが予想され、結局、K2-141 bの表面と大気は変貌見られています。研究チームは、今回の予測の精度を確認するために、2021年10月に打ち上げ予定の次世代宇宙望遠鏡「ジェームズウェブ」による観測に期待をかけています。

Cowan氏は「地球を含む岩石質の惑星は溶けた世界に始めたが、すぐに冷めて固まった。マグマに覆われたシステム外惑星は惑星の進化にイトオソイ手順を垣間見ることができる貴重な機会を与えることになる」とコメントしています。

関連：太陽系外惑星WASP-76bは、新年の夜の空で鉄の雨

画像クレジット：Julie Roussy、McGillグラフィックデザインとゲッティイメージズ
出典： マギル大学
文/松村武宏