荒々しく超高温の太陽系外惑星の気象パターンを見る

太陽系外惑星、つまり太陽系外の惑星を理解する上で、大きな課題は、これらの惑星を発見するだけでなく、それらがどのような性質を持っているかを理解することです。科学者が最も関心を持つ要素の一つは、太陽系外惑星に大気があるかどうか、そしてもしあるとしたら、それが何から構成されているかです。しかし、地球の天気と同じように、太陽系外惑星の大気は一定ではありません。そこで、ハッブル宇宙望遠鏡は最近、興味深い観測に使用されました。それは、過去に観測された太陽系外惑星の大気のデータを比較し、それが時間とともにどのように変化したかを調べるというものです。

ハッブル宇宙望遠鏡は、恒星に非常に近いため、1年がわずか30時間しか続かない極限惑星WASP-121 bを観測しました。表面温度は3,000ケルビン（華氏5,000度）を超えており、研究者たちは激しい気象現象を引き起こすと予測しています。このような極限惑星であるWASP-121 bはよく知られており、2016年以降、ハッブル宇宙望遠鏡によって複数回観測されてきました。

研究者たちは、ハッブル宇宙望遠鏡を用いて行われた合計4セットの観測データを組み合わせ、それぞれを処理して、惑星が長年にわたりどのように変化してきたかを描き出しました。「私たちのデータセットは、単一の惑星に対する相当な観測時間を表しており、現在のところ、このような繰り返し観測の一貫した唯一のセットです」と、宇宙望遠鏡科学研究所の研究員クエンティン・チャンジェート氏は声明で述べています。

「これらの観測から得られた情報は、WASP-121 bの大気の様々な時期における特性（化学組成、温度、雲の分布）を推定するために活用されました。これにより、時間とともに変化する惑星の精緻な画像が得られました」と彼は述べた。

研究者たちは、惑星上でモデル化した気象パターンを示す素晴らしい動画を作成しました。映像はパターンをより鮮明に見せるためにスロー再生されており、その結果は惑星の大気圏における巨大なサイクロンによるものと考えられています。サイクロンが発生するのは、惑星の片側が常に恒星に面しているため、宇宙に面した側よりもはるかに高温になるためです。この大きな温度差が、この劇的な気象を生み出しているのです。

この太陽系外惑星の天候についてより深く理解することは、科学者が他の惑星の天候について学ぶことに役立ちます。太陽系外惑星の大気の観測が増えるにつれて、これはさらに重要になります。

「地球の天候は私たちの生活の多くの側面に影響を与えており、実際、地球の気候と天候の長期的な安定性こそが、そもそも生命が誕生できた理由である可能性が高い」とチャンジェート氏は述べた。「太陽系外惑星の天候を研究することは、太陽系外惑星の大気の複雑さを理解する上で不可欠であり、特に生命が居住可能な環境を持つ太陽系外惑星の探索においては重要です。」

この研究は『Astrophysical Journal Supplement Series』に掲載される予定だ。