オックスフォード大学の天文学者らは、国際協力により、独特の特徴を示し、伝統的な惑星分類に疑問を呈する系外惑星を特定した。天体 L 98-59 d は地球から約 35 光年離れたところにあり、低質量の赤色矮星の周りを公転し、その表面には全球規模のマグマの海が維持されています。 1,500°Cを超える温度では岩石物質の固化が妨げられ、一方、濃密な大気にはジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡によって検出された硫黄化合物が含まれています。大気中に存在する硫化水素は、腐った卵のような独特の臭いを発生させますが、地球は依然としていかなる既知の生命体も住めない状態です。
この分析では、ジェームズ・ウェッブの分光観測と、惑星の内部進化の詳細なコンピューターシミュレーションが組み合わされました。 2026年3月にNature Astronomyに掲載された結果によると、この惑星の半径は地球の1.6倍で、密度が低く、内部に大量の揮発性物質が保持されていることが判明した。これらの揮発性物質、特に硫黄は数十億年にわたって徐々に放出され、水素と硫黄化合物が豊富な厚い大気を維持します。
マグマオーシャンの極端な特徴
マグマオーシャンは地球の表面全体を覆い、マントルの深層まで広がっています。溶けたケイ酸塩岩はこの永久的な液体貯留層を形成し、硫黄を高濃度で貯蔵します。
主星に近づくと放射線や潮汐により激しい加熱が発生し、溶融状態が維持されます。このプロセスにより、より遠く離れた岩石惑星で見られる典型的な冷却が防止されます。
有毒な雰囲気と化学プロセス
L 98-59 d の大気は、マグマオーシャンの継続的な脱ガスによって生じます。硫化水素や二酸化硫黄などの化合物が、検出される組成の大部分を占めます。
赤色矮星の紫外線によって引き起こされる光化学反応は、放出されたガスを変化させます。この化学サイクルは、高温を強化する強力な温室効果に寄与します。
James Webb データと計算モデリング
ジェームズ・ウェッブ望遠鏡による通過観測では、SO₂ と H₂S の明確なスペクトル特徴が捕捉されました。これらの兆候は、内部から硫黄が活発に放出されていることを示しています。
シミュレーションにより、惑星の形成以来の熱履歴が再構築されました。モデルは揮発性物質の保持を示しており、観察された低密度を説明しています。
- スペクトル信号により、質量の 1.5% を超えるレベルで硫黄の存在が確認されます。
- 惑星の平均密度は約 2.2 g/cm3 です。
- 赤色矮星の近くの惑星では、マグマオーシャンが数十億年続きます。
硫黄に富んだ新しい種類の系外惑星
L 98-59 d は、岩石惑星や海洋世界の既知のカテゴリーには分類されません。この構造は、持続的なマグマオーシャンと硫黄大気を持つ系外惑星が広範囲に存在していることを示唆しています。
研究者らは、これらの世界は惑星形成の共通の初期段階を表していると提案しています。この発見は、天の川銀河における系外惑星の既知の多様性を拡大するものである。
初期の惑星形成に関する洞察
マグマオーシャンは初期段階では地球と火星に存在していました。 L 98-59 d の研究は、太陽系の惑星における古代のプロセスを理解するための類似点を提供します。
内部のリモート再構築は、今日のツールの力を実証しています。天文学者は直接観測することなく、深層に関する情報にアクセスします。
劣悪な環境と科学的意義
極端な気温と有毒な大気は、地球上での居住性を妨げます。研究の焦点は引き続き惑星物理学と化学進化です。
この惑星は 2019 年に TESS によって初めて検出されました。その後、2024 年から 2026 年にかけてジェームズ・ウェッブ氏が観測したことで、その独特の性質が明らかになりました。
