WASP-76bで発生している光輪の想像図

「WASP-76b」は、最も研究されているホットジュピターの1つであり、金属鉄の雨が降るような極端な環境があると推定されています。しかし、観測データの全てを科学的に解釈できているわけではなく、多くの謎も残されています。 太陽系外惑星WASP-76bでは、明けない夜の空から鉄の雨が降る ポルト大学のOlivier Demangeon氏などの研究チームは、WASP-76bにおける謎の1つである、「ターミネーターゾーン（昼側と夜側の境目）」における反射光の非対称性について研究を行いました。その結果、WASP-76bでは「光輪」と呼ばれる大気現象が発生しているかもしれないというユニークな結果が得られました。もしもこの結果が正しい場合、WASP-76bは光輪の発生が確認された初の太陽系外惑星になります。

■極端な気象現象が捉えられている太陽系外惑星「WASP-76b」

WASP-76bのターミネーターゾーンでは金属鉄の雨が降っていると考えられています。

地球から見て「うお座」の方向に約640光年離れた位置にある太陽系外惑星「WASP-76b」は、最も研究されているホットジュピターの1つです。恒星の「WASP-76」からわずか約500万kmしか離れていない軌道を約1.8日周期で公転しているWASP-76bは、常に同じ面を恒星に向けている同期回転（潮汐ロック）の状態になっていると考えられています。 このため、WASP-76bの昼側と夜側では1000℃以上の気温差が生じているだけでなく（※1）、昼側から夜側に向かう猛烈な大気の流れがあると考えられています。この激しい気象現象によって、昼側で蒸発した金属鉄が大気の流れに乗り、ターミネーターゾーンで凝結することで “鉄の雨” が降っていると推定されています。太陽系では決して見られないこの気象現象は、全くの憶測で考案されたものではなく、多くの観測データを統合して得られたものです。 ただし、まだ適切な解釈が与えられていない観測データもあります。その1つがターミネーターゾーンの明るさの違いです。本来、ターミネーターゾーンの明るさはどの場所を見ても同じはずです。しかし実際には、WASP-76bでは東半球のターミネーターゾーンのほうが西半球のターミネーターゾーンよりも明るいという違いがあることが分かりました。従来の研究で使われる惑星の大気循環モデルでは、この差を説明することができません。 ※1…WASP-76bの昼側の気温は、観測値では約2200℃（2500±200K）です。しかし、ターミネーターゾーンで鉄の雨が降っているという推定の元となった中性鉄（イオン化していない鉄原子）の存在度を説明するためには、昼側では2400℃以上、夜側では1400℃以下の気温が必要となります。