惑星科学：系外スーパーアースに見られる昼夜間の大きな温度勾配分布

過去10年間、木星サイズの巨大系外惑星の観測からそれらの大気について多くの重要な知見が得られているが、小さな惑星の観測は難しいため、海王星より小さい、より低質量の系外惑星の特徴はまだほとんど絞り込まれていない。スーパーアースは、質量が地球の1～10倍程度の系外惑星であり、このスペクトルを観測しようとする多くの試みはあるが、明らかになったそれらのスペクトルは全て特徴のないものである。本論文では、近傍のトランジットスーパーアースかに座55番星eの経度方向の熱輝度分布を報告する。この分布から、非対称性の高い昼側の熱放射と昼夜間の大きな温度差が明らかになった。衛星による惑星の赤外観測からは、かに座55番星eが親星の周りの軌道を潮汐的に固定された配置で回るにつれて、熱フラックスが変化することが分かった。こうした観測によって、恒星直下点（恒星からの入射光が惑星表面に垂直になる点）から東へ41 ± 12度に位置するホットスポットが明らかになった。また、軌道の位相曲線から、波長4.5 μmで、夜側の輝度温度は1380 ± 400 Kであり、（ホットスポットを中心とする）最も温かい半球の温度が夜側よりも約1300 K高い（2700 ± 270 K）と絞り込まれており、このことは、昼側から夜側への熱の再分配が非効率であることを意味している。今回の観測は、惑星の昼側に限定された熱再循環を伴う光学的に厚い大気か、表面を低粘性マグマが流れている大気のない惑星のどちらかの描像と一致する。

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