天文学者は、既知のカテゴリーに当てはまらない系外惑星を特定しました。天体 L 98-59 d には、広大な溶融マントルと硫黄化合物が豊富な大気があります。この発見は、オックスフォード大学主導の研究によってもたらされました。この惑星は、地球から約 35 光年離れた、うらん座の赤色矮星の周りを回っています。
この分析では、ジェームズ ウェッブ望遠鏡からの観測データと高度な計算モデルが組み合わせられました。この結果は、この惑星が何十億年にもわたってマグマオーシャンを維持してきたことを示しています。この状態では、内部に大量の硫黄が蓄積します。放出された硫黄ガスは、濃い大気の中で腐った卵に似た臭いを発生させます。
数十億年にわたる惑星の進化を計算モデルで再構築
研究者らは、L 98-59 d の形成以来の歴史を再構築しました。この惑星の大きさは地球の約 1.6 倍ですが、密度は純粋な岩体の予想よりも低いです。この特徴は、内部に揮発性物質が大量に存在することを示唆しています。
溶融ケイ酸塩で構成されるマントルは数千キロメートルにわたって広がります。冷却して固体の地殻を形成した初期の地球とは異なり、L 98-59 d は溶融状態を維持しました。厚い大気によって引き起こされる強力な温室効果により、地表の冷却が妨げられます。モデルは、この惑星が原始大気の一部を失う前に海王星以下として始まった可能性があることを示しています。
- 惑星は小さな赤色矮星の周りを周回しています
- JWST データにより二酸化硫黄およびその他の硫黄ガスが検出されました
- 質量は地球の1.64倍、半径は1.627倍と推定される
- 密度約 2.2 g/cm3、高揮発性物質に対応
- 重い硫黄分子を含む水素が豊富な雰囲気
これらの詳細は、相互参照された観察とシミュレーションから得られます。研究チームは、乾燥した、または水が豊富な岩石世界のシナリオを除外した。マントルに蓄えられている硫黄は、観察された組成を説明します。
ウェッブ宇宙望遠鏡が解き明かす 49光年先の“黒いスーパーアース”「LHS 3844 b」の表面組成https://t.co/7PIJShvXL7
— sorae 宇宙へのポータルサイト (@sorae_jp) May 11, 2026
今回観測対象となったLHS 3844 bは、インディアン座の方向・地球から約49光年先のスーパーアース（地球よりわずかに大きく重い岩石惑星）です pic.twitter.com/1yZVgABcpw
ジェームズ・ウェッブの観測により、異常な大気の組成が明らかになった
トランジット分光法により、大気上層に H2S と SO2 が存在することが示されました。これらのガスは、化学的に還元されたマントルを示しています。これらの化合物のその場での光化学生成は、収集されたデータと一致します。
この惑星は、スーパーアースとサブ海王星が分かれる「光線の谷」として知られる移行領域に位置している。 L 98-59 d は、この範囲で期待される基準に従っていないことを示しています。以前のハッブル観測では、純粋な水素の軽い一次大気はすでに除外されていました。新しいデータは、天体の独自性を強化します。
Nature Astronomy に掲載された研究では、内部および外部のプロセスがどのように進化を形作るのかが詳しく説明されています。マグマオーシャンは、長い地質スケールにわたって揮発性物質を保持することを可能にします。この保持により、時間の経過とともに厚い大気が維持されます。
発見により小型系外惑星の分類カテゴリーが拡大される可能性がある
この研究の筆頭著者であるハリソン・ニコルズ博士は、現在の小型惑星の分類は単純すぎる可能性があると強調した。この発見は、太陽系を超えた世界の多様性を反映しています。計算モデルを使用すると、アクセスできない惑星の内部を直接再構築することができます。
共著者であるレイモンド・ピエールアンベール教授は、これらの天体の深い過去を理解するためにシミュレーションを使用する可能性を強調しました。次世代の望遠鏡では、より多くの同様の例が明らかにされるはずです。このような溶けた世界は、これまで想像されていたよりも一般的であることが期待されています。
地球には、知られているような生命の生息環境はありません。それでも、それは惑星形成に関する新たな研究への道を切り開きます。天文学者らは大気や内部の詳細を確認するために追加の観測を計画している。
システム L 98-59 はコンパクトな構成で複数の惑星をホストします
系外惑星 L 98-59 d は、少なくとも 5 つの惑星からなる系の一部です。検出されたトランジターの中で最も外側にあります。主星に近いことは、その高い熱状態に影響を与えます。
システムに関するこれまでの研究により、半径と質量の正確な測定値が得られました。このデータを新しい大気分析と組み合わせることで、理解が前進しました。研究者たちは、その形成に関するさらなる手がかりを得るために、システムの監視を続けています。
この研究は、系外惑星の特徴を明らかにするための JWST のような宇宙観測所の重要性を裏付けています。理論的モデリングの進歩により、限られた直接観察が補完されます。これらは共に、銀河内の惑星の多様性をマッピングするのに役立ちます。
