高温の溶岩惑星に反射性の大気が存在する可能性を発見(Shiny Lava Planet Challenges Astronomers’ Expectations)

2026-10-27 バーミンガム大学

英バーミンガム大学などの国際研究チームは、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡(JWST)による観測から、地球から約280光年離れた岩石系太陽系外惑星「TOI-561 b」に、予想に反して大気が存在する証拠を発見した。研究チームは37時間にわたり惑星を観測し、主星の周囲を約4周する間の明るさと熱放射の変化を分析した。その結果、惑星の昼側は裸の岩石と想定した場合よりも低温であり、入射する恒星光の約4分の3を反射していると推定された。コンピューターシミュレーションでは、二酸化ケイ素やケイ酸マグネシウムなどからなるケイ酸塩雲が光を反射し、惑星の加熱を抑えている可能性が示された。また、大気が昼側から夜側へ熱を輸送していると考えられる。強い恒星放射を受ける惑星は、長い時間をかけて大気を失うと予想されていたが、この惑星では大気が維持されている可能性がある。大気の組成や維持機構の解明は、極限環境にある惑星の進化を理解するうえで重要な課題となる。

<関連情報>

JWST/NIRSpec位相曲線によって明らかになった溶岩惑星TOI-561bの高反射性大気 A Highly Reflective Atmosphere on the Lava World TOI-561b Revealed by JWST/NIRSpec Phase Curves

Samuel Boucher, Lisa Dang, Alex McGinty, Johanna K. Teske, Raymond Pierrehumbert, Anjali A. A. Piette, Nicole L. Wallack, Angharad Weeks, Neil T. Lewis, Tim Lichtenberg,…
The Astrophysical Journal  Published: 2026 September 29
DOI:10.3847/1538-3881/ae9763

高温の溶岩惑星に反射性の大気が存在する可能性を発見(Shiny Lava Planet Challenges Astronomers’ Expectations)

Abstract

Ultrashort period (USP) rocky planets are expected to be depleted of any substantial gaseous envelope due to the intense irradiation they receive from their host star, making the recent detection of an atmosphere around TOI-561 b particularly surprising. That finding was based on the planet’s bulk density and dayside emission spectrum, but full-orbit phase-curve observations offer a more comprehensive way to constrain the presence and characteristics of a planet’s atmosphere. In this paper, we map TOI-561 b’s 3–5 μm emission using JWST/NIRSpec multiorbit spectroscopic phase curves, explicitly accounting for the curvature of the out-of-eclipse baseline and possible hotspot offsets. From a simple energy balance argument as well as comparing to general circulation models, we find the phase-curve observations are best explained with high Bond albedo and moderate global heat transfer. Our 37 hr continuous observation provides a long baseline that allows us to model stellar granulation, the planetary phase curve, and dayside emission simultaneously, effectively disentangling these signals and yielding a dayside emission spectrum that is more robust against stellar variability and consistent with previous eclipse-only fits. Using general circulation model outputs, we constrain where clouds can plausibly form and test candidate compositions, finding that silicate clouds, such as SiO2 and MgSiO3, can form on the dayside near the terminator and explain the observed albedo. Our findings confirm that TOI-561 b appears to have a global reflective atmosphere, suggesting exchange of volatiles with the interior to maintain it.

1701物理及び化学
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