ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡、初の系外惑星の3Dマップ作成 ― あまりの高温で水が分解される

以下は、「Scientists use James Webb Space Telescope to make 1st 3D map of exoplanet — and it’s so hot, it rips apart water」（Space.com／2025年10月30日公開）の日本語まとめです。

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡、初の系外惑星の3Dマップ作成 ― あまりの高温で水が分解される

🌌 ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が系外惑星「WASP-18b」の3Dマップを作成

― 惑星の大気は摂氏2760度、水が分解されるほどの灼熱地獄 ―

🔭 概要

NASAのジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）が、地球から約400光年離れた巨大ガス惑星「WASP-18b」の3次元（3D）マップを作成することに成功しました。
これは人類史上初の系外惑星の立体的な気温分布図であり、系外惑星研究の新たな扉を開く画期的成果とされています。

🧪 新手法「3Dエクリプス・マッピング」とは

今回採用されたのは、「3Dエクリプス・マッピング（3D eclipse mapping）」または「分光食マッピング（spectroscopic eclipse mapping）」と呼ばれる新しい観測手法です。

この方法では、惑星が恒星の裏に隠れる（食）際に発生する光の微妙な波長変化をJWSTが高精度で観測。
波長ごとの明るさの変化を解析することで、惑星の緯度・経度・高度ごとの温度構造を再構築し、立体的な「温度マップ」を作成しました。

「水を吸収する波長で地図を作ると水のある層が見え、水を吸収しない波長ならより深い層が見える。両方を組み合わせることで3D構造を描けるのです」
— コーネル大学 天文学研究員 ライアン・チャレナー博士

☄️ WASP-18bの特徴と驚異の発見

• 位置： 地球から約400光年
• 質量： 木星の約10倍
• 公転周期： 約23時間（恒星の超至近軌道）
• 気温： 約摂氏2760度（華氏5000度）

この灼熱のため、惑星は恒星に潮汐固定されており、常に片側だけが恒星に向いている「昼の面」と「夜の面」が存在します。

観測の結果：

• 昼の面の中心に明るく熱いホットスポットがあり、その周囲を比較的冷たいリング状の領域が取り囲んでいる。
• しかし惑星全体の風が熱を均等に拡散できていないため、極端な温度差が生じていることが判明しました。
• 特にホットスポットでは、他の領域に比べて水蒸気が著しく少ないことも発見。
  → これは「高温すぎて水が分解されている」証拠と考えられます。

「理論的には予想されていましたが、実際の観測で確認できたのは非常にエキサイティングです」
— チャレナー博士

🌍 今後の展望

この3Dマッピング技術により、今後は恒星の光が強すぎて直接観測できない系外惑星の内部構造を「間接的に可視化」できるようになります。
JWSTによって多くの惑星で同様の手法が適用されれば、
「系外惑星の3D的な気候や化学的特徴を比較する新時代」が到来することが期待されています。

「これからは惑星を“3Dの存在”として理解できるようになる。それはとてもわくわくすることです」
— チャレナー博士

🪐 ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡、初の系外惑星の3Dマップ作成 ― あまりの高温で水が分解されるのまとめ