太陽系外惑星トラピスト1bの気温はピザを焼けるほど高い

トラピスト1は、地球から約40光年離れた、みずがめ座にある赤色矮星です。この星は太陽よりもはるかに冷たく赤いのですが、大きさは太陽のわずか 8% です。このおかげで、非常に近い軌道を持つ惑星にも水が存在できるようになるでしょう。

2017年にトラピスト1惑星系が発見されたとき、天文学者たちは、その7つの岩石惑星（地球とほぼ同じ大きさと質量）のいくつかが居住可能である可能性に興奮した。これらの惑星は、太陽系の岩石惑星よりもはるかに近い距離で、この系の超低温の赤色矮星の周りを公転している。しかし、トラピスト1の星が放射するエネルギーは太陽よりもはるかに少ない。

この惑星系はジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡にとって明確なターゲットとなっている。この望遠鏡は昨年7月に最初の観測結果が発表されて以来、一連の科学的発見をもたらしてきた。天文学者たちは、最も観測しやすいという理由で、赤色矮星に最も近い惑星であるトラピスト1bに注目した。ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の中間赤外線撮像素子（MIRI）は、科学者の間で二次日食として知られる現象で、惑星トラピスト1bが恒星の後ろに移動する際の明るさの変化を測定した。

「惑星は恒星の陰に隠れる直前に最も多くの光を発し、ほぼ完全に『昼側』の光を見せる」と、研究論文の著者の一人である天体物理学者エルサ・デュクロット氏は述べた。

研究者たちは、恒星の明るさを差し引くことで、惑星トラピスト1bが放射する赤外線の量を計算した。 NASAによると、MIRI装置は「巨大な非接触型温度計」としても機能し、トラピスト1b惑星の昼間の気温は230度と測定されており、「ピザを焼くのにほぼ最適」だという。

フランス原子力委員会（CEA）は、トラピスト1惑星系全体で熱が再分配されることはないと述べた。この役割は通常、大気によって果たされる。そのため、科学者たちはトラピスト1bには「大気がほとんどないか全くない」と結論付けた。デュクロット氏によると、この結果を確認するには、他の波長のさらなる分析がまだ必要だという。しかし、大気中に二酸化炭素が含まれていないことは確かだ。二酸化炭素は光の一部を吸収するからだ。

物理学者はまた、スピッツァー宇宙望遠鏡が28回の二次日食観測にもかかわらずトラピスト1bの大気を判定できなかったのに対し、ジェイムズ・ウェッブはたった1回の観測でそれを判定したと強調した。デュクロ氏はまた、岩石系外惑星の潜在的な大気を分析する能力は、太陽系外惑星の研究における「新時代」を切り開くだろうと主張した。

NASAの科学者たちは、主星に近いため居住不可能なトラピスト1bを除いて、この「第二の太陽系」の7つの惑星のうち3つ（トラピスト1e、トラピスト1f、トラピスト1g）が「居住可能領域」にあると考えている。これらの惑星は液体の水が存在するのに適した温度を備えており、これは生命の形成にとって重要な条件であると考えられています。