青い惑星
 「青い惑星」というと、地球が思い浮かぶ。その理由は、空や海が青く見えるから…でもなぜ「青」なのだろう?

 それは、水分子が赤を吸収し、青を散乱させる性質があるから。 また、大気を構成する窒素、酸素、エアロゾルなどが青い光を散乱させる性質があるからである。

 「散乱」とは 粒子(水分子、酸素分子など)の径と、光の波長が、有る関係性で合致したとき、その光が進む向きを変えてしまう現象。分子による散乱は「レイリー散乱」という。 エアロゾル(塵)による散乱は「ミー散乱」という。 雲が白いのは「ミー散乱」によるものだ。

 また、地球だけでなく、海王星なども青い色をしている。海王星の大気は水素が主成分で、その他ヘリウムとメタンが含まれている。大気の色があざやかな青色に見えるのは、メタンが太陽のオレンジ色や赤色の光を吸収して、青色の光のみを反射するからである。

 今回、地球から遥か63光年も離れた系外惑星が、地球よりも深い青い色をしていることがわかった。その青色の理由は水やメタンなどではなくて、何とガラスの原料である、液体ケイ素によるるものだという。


 青い理由は何も水や空気によるものだけではないようだ。それにしても、遠くの惑星の色がどうしてわかったのだろうか?以下は、アストロアーツの記事を引用した。(Astroarts.co.jp/news/2013/07/16


 系外惑星の色を初測定
 ハッブル宇宙望遠鏡の観測から、63光年彼方の巨大ガス惑星が深い青色をしていることがわかった。系外惑星の色がはっきりと測定されたのは初めてのことだ。

 太陽系の天体とHD 189733bの色比較。クリックで拡大(提供:NASA, ESA, and A. Feild (STScI/AURA))

 ハッブル宇宙望遠鏡による観測で、こぎつね座の方向63光年先にある系外惑星HD 189733bが、地球に似た深い青色であることがわかった。太陽系外惑星の色がはっきりと判明したのは初めてのことだ。

 この惑星は「ホットジュピター」と呼ばれる系外惑星の一種で、主星から極端に近いところをたった2.2日で公転する、木星よりさらに巨大なガス惑星だ。主星の手前を横切る「トランジット」が観測される系外惑星の中でもかなり近距離にあるのでひんぱんに研究されており(下記〈関連ニュース〉参照)、昼夜の温度差が大きいゆえに激しい気流が吹き荒れているらしいことなどもわかっている。

 系外惑星HD 189733bと地球との唯一の共通点といえる色を初めて測定したのは、英エクセター大学の Frédéric Pontさんらだ。この惑星系でのトランジットの経過をハッブル宇宙望遠鏡の撮像分光器で追ったところ、惑星が主星の向こう側に隠れたときに青い光成分が減ることから、この惑星が青いということがわかった。

 宇宙から見た地球が青いのは海が赤や緑の光を吸収するためだが、HD 189733bの場合は、大気に含まれるケイ酸塩の粒子が青い光を散乱していることが理由とみられる。

 木星や金星のような太陽系内の惑星でさえ、なぜそのような色をしているかについて確実なことはわかっていない。HD 189733bが青色である理由も現段階では推測の域を出ないが、Pontさんは「今回の観測結果がHD 189733bの大気や性質について理解するための新たな1ピースとなる」と、今後の解明に期待を寄せている。(アストロアーツ:青色の巨大ガス惑星


 「ガラスの雨」降る灼熱の環境
 太陽系外惑星「HD 189733b」の想像図(2013年7月10日提供)。(c)AFP/ESA/HUBBLE/NASA/M. KORNMESSER

 地球から遠く離れた場所に、もう一つの「青い惑星」があることが分かった。ただし、水に満ちた惑星ではなく、「ガラスの雨が横殴りに」降る灼熱の惑星だという。

 米航空宇宙局(NASA)と欧州宇宙機関(European Space Agency、ESA)の科学者らは、ハッブル宇宙望遠鏡(Hubble Space Telescope)を使い、太陽系外惑星の色を初めて特定した。

 系外惑星「HD 189733b」は、その大部分がガス状の物質で構成される巨大惑星で、地球から63光年離れた場所にある。観測の結果、この惑星の色が濃いコバルトブルーで、「宇宙から見た地球の色に似ている」ことが分かった。

 「だが、類似点はそれだけだ」と、チームは声明で述べている。

 この惑星は恒星を非常に近い距離で公転しているため、大気は1000度以上に熱せられる。声明によると、「横殴りのガラスの雨が、時速7000キロメートルで降る」という。

 この惑星は地球に最も近い系外惑星の一つで、公転する恒星の前を横切る姿が観測できるため、これまでハッブルなどの望遠鏡を使って盛んに観測されてきた。

 英学術誌「アストロフィジカルジャーナル・レターズ(Astrophysical Journal Letters)」に掲載された論文を共同執筆した英エクセター大(University of Exeter)のFrederic Pont氏は「色が分かったのはこれが初めて。直接目で見たとき、どんなふうに見えるのかがこれで想像できる」と述べている。

 Pont氏のチームは、惑星の表面で反射される光の比率(アルベド)を観測し、色を割り出した。この惑星の青色は、地球と同じ海からの光の反射ではなく、荒れ狂うかすんだ大気からの反射によるものだという。この大気には、ガラスの主成分であるケイ酸塩の粒子が含まれ、この粒子が光を散乱させて青色を生み出していると考えられている。(2013年7月12日 AFP news:ガラスの雨が降る灼熱環境


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