分類に当てはまらない惑星

天文学者は数十年にわたって、岩石性地球型惑星、ガス巨星、氷の巨星、ホットジュピターなど、惑星の分類システムを構築してきました。しかし宇宙は相変わらず、どのような枠にも収まることを拒む天体を生み出し続けています。ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、近くの系外惑星L 98-59 dの観測を報告しており、この惑星は本質的に新しい惑星クラスを表しているようです。極度の圧力と温度下での硫黄の挙動によって主に特徴づけられる世界です。

国際的な天文学者チームによる新しい研究で発表された観測結果は、異常に高い濃度の硫黄を含む分子が大気に存在すること、そのサイズの割に予想より低い密度、そして深く広がるマグマ海を持つことが明らかになっています。このマグマ海では、太陽系では前例のないスケールで火山プロセスが硫黄化合物を積極的に循環させていると考えられています。

ターゲット：L 98-59 d

L 98-59 dは、地球から約35光年離れた赤色矮星L 98-59を周回する3つの惑星の1つです。このシステムはNASAのTESS衛星による発見以来、天文学的な関心を集めています。小さな岩石惑星の大気を特性化する最良の機会を提供しているからです。地球の半径の約1.5倍、質量が2倍のL 98-59 dは、小さな岩石惑星と大きなオーシャンワールドまたはサブ海王星の間の領域に位置しています。

その恒星への近い軌道は、強い放射を受けることを意味し、わずか数日で1周期を完成させます。これらの条件は大気を熱く動的にし、JWSTの近赤外分光計による分光観測に理想的です。

JWSTが発見したもの

望遠鏡の大気観測は、二酸化硫黄と他の硫黄を含む化合物の特性を明らかにしました。その濃度は、地球や金星に基づいて較正された標準的な火山ガス放出モデルから予想されたものをはるかに上回っていました。さらに驚くべきことに、惑星の密度は、岩石と鉄だけで構成されている場合に予測されるものより低かったのです。

研究チームの説明は高圧化学に基づいています。L 98-59 dは深いマグマ海を持っている可能性が高いです。溶融珪酸塩岩の広大な層が数千キロメートルに渡って内部深くまで延びています。その深さで見られる膨大な圧力下では、硫黄は表面条件での挙動と異なります。自由に大気に放出される代わりに、硫黄の大部分は溶融岩に組み込まれ、マグマ海に留まり、完全に凝固した岩体に比べて惑星の全密度を低下させるのです。