惑星科学：系外惑星における大気ジェット気流の鉛直構造

ウルトラホットジュピターは、太陽系には見られない、極端な環境を持つ惑星のクラスであり、大気過程を理解するための貴重な窓をもたらす。昼側と夜側の極端な温度差は、「エネルギーはどのように分配されるのか」という気候の基本的な謎を提起する。これに取り組むには、これらの系外惑星大気の三次元構造、特に、精緻な全球循環モデルのテストベッドとなり得る鉛直循環パターンを観測する必要がある。今回我々は、ウルトラホットジュピターでは、赤道付近のスーパーローテーション（超回転）するジェット気流の下に、星に面した高温の昼側から逆側の低温の夜側へ一方向に流れる大気が存在するという、大気循環における特徴的な変化を報告する。大気力学の鉛直構造を分解することで、大気の統合された全球的なスナップショットを超えて、流れのパターンをさらに正確に突き止めることができ、理論モデルとのより詳細な比較が可能になった。第一原理に基づく全球循環モデルは観測された循環パターンをうまく再現できず、これは、大気の流れに関する理論的理解と観測的証拠との間に重大な隔たりがあることを浮き彫りにしている。次世代の巨大望遠鏡計画が進む中、今回の成果は、太陽系外にも適用可能な、より包括的なモデルを開発するためのテストベッドとなるものである。

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