惑星科学：JWSTによる位相曲線から得られたGJ 1214bの反射率が高く金属の豊富な大気

太陽系では、地球と海王星の間に中間サイズの惑星は存在しないが、そうした惑星は、他のかなりの割合の星の周囲に見つかっている。集団統計からは、このサイズ範囲の近接惑星が、半径に基づいて2つの種類に分けられることが示されている。より半径が大きい惑星のグループ（「サブネプチューン」と呼ばれる）は、その全質量の数％に相当する、水素が支配的な大気を持つことによって区別されると提案されている。GJ 1214bは、この仮説を検証するために透過分光法を用いて広く観測されている、典型的なサブネプチューンである。しかし、この惑星の高高度の大気にはエアロゾルが存在するため、測定されたスペクトルは特徴がなく、従って結論は出ていない。本論文で我々は、中赤外領域においてジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）で得られた、GJ 1214bの分光学的な熱位相曲線について報告する。昼側と夜側のスペクトル（平均輝度温度はそれぞれ553 ± 9 Kと437 ± 19 K）はいずれも、吸収特性の3σ以上の証拠を示しており、共に最も可能性の高い原因はH₂Oである。測定された全球的な熱放射は、GJ 1214bのボンドアルベドが0.51 ± 0.06であることを示唆している。分光学的な位相曲線のデータとGJ 1214bの三次元モデルの比較からは、GJ 1214bが、雲やヘイズからなる反射率の高い厚い層に覆われた金属量の多い大気を持つ惑星であることが明らかになった。

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