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宇宙:太陽系外惑星の大気の急速な加熱

Nature 457, 7229 doi: 10.1038/nature07649

現在、「ホットジュピター」と呼ばれる10余りの太陽系外惑星の、近赤外線での観測が報告されている。これらの惑星の性質は多岐にわたるが、そのすべてで、自転周期が潮汐力によって軌道周期と同期していて、その結果、半球の一方が永続的に恒星に面しており、ほとんど平衡状態にある表面流パターンをもつと考えられている。著しい楕円軌道にある惑星は、流体力学的流れの詳細とはほぼ関係のない全球的加熱の直接測定が可能である。本論文では、惑星 HD 80606bの111.4日周期の極端な楕円軌道上の近星点通過を挟んだ30時間にわたる期間の、8 µmでの測光学的観測について報告する。この期間、この惑星は最も強い放射(遠星点で受けるフラックスの828倍)を受けるため、その8 µmでの最高の輝度温度は、6時間の間に約800 Kから約1,500 Kまで上昇した。我々は、この惑星の二次食も検出し、この結果から i ≈ 90°の軌道傾斜角が示唆され、惑星質量は木星の4倍と決定され、さらに潮汐効果によって変化する光度も制約される。全球の加熱速度についての我々の計測結果は、この惑星の8 µmの光球における放射時定数が、地球の成層圏では3〜5日であるのに比べ、およそ4.5時間であることを示している。

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