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天文学：JWSTのNIRCamを用いた系外惑星WASP-39bの初期公開科学プログラム
Nature 614, 7949 doi: 10.1038/s41586-022-05590-4
系外惑星の大気の金属量と、酸素に対する炭素の比（C/O比）の測定は、そこで働く支配的な化学的過程の絞り込み、そしてそれが平衡状態にある場合は、惑星形成史の解明に向けた基本的な第一歩となる。透過分光法は、酸素を含む化学種や炭素を含む化学種の存在度を絞り込むことによって必要な手段をもたらすが、これには幅広い波長範囲、中程度のスペクトル分解能、高い精度が必要であり、これらの組み合わせは、これまでの観測では成し遂げられていなかった。ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）が科学的運用を開始した今では、これまで未踏だった波長とスペクトル分解能での系外惑星の観測が可能になっている。本論文では、JWSTの近赤外線カメラ（NIRCam）を用いた、トランジット系外惑星WASP-39bの時系列観測の結果について報告する。長波長の分光学的光度曲線と短波長の測光学的光度曲線は、2.0～4.0 μmの範囲に及び、最小限の系統的効果を示し、惑星のスペクトルに非常に明確な分子吸収の特徴を明らかにしている。具体的に我々は、大気中に気体状の水を検出し、メタンの存在度の上限を定めた。これ以外の場合であれば2.8 μmで見られる顕著な二酸化炭素の特徴は、水によってほとんど隠されていた。最もよく適合する化学平衡モデルは、太陽の1～100倍という大気の金属量（つまりヘリウムより重い元素が太陽よりも濃縮されている）と亜恒星のC/O比を支持する。推測されたこの高い金属量と低いC/O比は、惑星形成時の固体物質の著しい降着や、上層大気における非平衡過程を示している可能性がある。
