[Imaginary Picture of GJ 1214 b, Credit: C. Hatsuoka SGH Moriyama High School]
[Imaginary Picture of GJ 1214 b, Credit: C. Hatsuoka SGH Moriyama High School]
GJ 1214 b は 2009 年に発見された系外惑星で、サブネプチューンサイズの天体です。岩石のみでは説明できない低密度な惑星であり、大気を持つことがわかっています。また、この大気についてトランジット観測による情報が得られている点が、大きな特徴です。
GJ 1214 b の大気は、透過光スペクトル（惑星の大気を通過したことで特定の波長の光だけ吸収された中心星の光の強さを、波長毎に観測したもの）が、一般的な組成（太陽組成）の大気では説明できないような“平坦”なものとなっています（図1参照）。このような平坦なスペクトルになる状況は、二つ考えられます。一つは、水蒸気のような重い大気である場合です。もう一つは、大気の上層に波長によらず中心星からの光を遮蔽するような“何か”が存在することです。Bean et al. (2010) が行った大気の観測の精度では、この二つの状況を見分けることはできていませんでした。
しかし、Kreidberg et al. (2014) によるより精度の高い観測によって、大気が水蒸気であった場合では説明できないような極めて平坦な透過スペクトルを持っていることが分かりました（図2参照）。GJ 1214 b の大気上層には“何か”があるのです！
では、この遮蔽物は何でしょうか？ 今のところ、鉱物の雲か有機物のヘイズ（塵が集まった埃のようなもの）と考えられています。遠い惑星に浮かぶ雲、果たしてどのような姿をしているのでしょうか？ 想像が膨らみます。
（文責：芝池諭人・大野和正）
GJ1214bについての詳しい情報は、以下のリンク
http://www.exoplanetkyoto.org/exohtml/GJ_1214_bJP.html
図１. Bean et al. (2010) による GJ 1214 b 大気の透過光スペクトル。黒点が観測値で、オレンジ色、青色、緑色の点は、それぞれ、一般的な大気（太陽組成）、水蒸気100%、70%の水蒸気と30%の水素、の大気を仮定した時に得られる透過光スペクトルの推定値。オレンジ色の点は明らかに観測値に合っていないが、青色の点は合っているように見える。
図2. Kreidberg et al. (2014)による GJ 1214 b 大気の透過光スペクトル。黒点が観測値で、図1よりも精度が上がっていることがわかる。緑色、青色、オレンジ色の点は、それぞれ、メタン100%、水蒸気100%、二酸化炭素100%、の大気を仮定した時に得られる透過光スペクトルの推定値。図1では合っているように見えた水蒸気100%の点も、この観測の精度では観測値に合っていない。
参考文献
Bean et al. (2010)
Jacob L. Bean, Eliza Miller-Ricci Kempton & Derek Homeier, A ground-based transmission spectrum of the super-Earth exoplanet GJ 1214b, Nature 468, 669-672.
http://ads.nao.ac.jp/abs/2010Natur.468..669B
Kreidberg et al. (2014)
Laura Kreidberg, Jacob L. Bean, Jean-Michel Désert, Björn Benneke, Drake Deming, Kevin B. Stevenson, Sara Seager, Zachory Berta-Thompson, Andreas Seifahrt & Derek Homeier, Clouds in the atmosphere of the super-Earth exoplanet GJ 1214b, Nature 505, 69-72
http://ads.nao.ac.jp/abs/2014Natur.505…69K
