天文学者が星の周りの惑星形成の標準モデルに同意するまでにはまだしばらくかかるかもしれません。最近まで、結局のところ、地球人は私たち自身の太陽系をはるかに超えて垣間見るための信頼できる技術に欠けていました。
私たち自身の裏庭に基づくと、1つの支配的な理論は、水星、地球、火星などの岩の多い惑星は、太陽の近くで、より小さな固体の衝突によってゆっくりと形成され、ガス巨星はより速く、星から遠くに形成されるというものです。スターの人生の200万年—ガスを引き寄せる小さな岩のコアから。
しかし、新しいデータは、いくつかのガス巨人がそれらの星の近くに形成することを示唆しています—非常に近いので、激しい恒星風がそれらのガスを奪い、それらを彼らのコアに引き剥がします。
国際的な研究チームは、恒星の非常に近くを周回する巨大な太陽系外惑星-天文単位(AU)の2%未満-が生涯の間に質量の4分の1を失う可能性があることを発見しました。 AUは地球と太陽の間の距離です。
そのような惑星は大気を完全に失うかもしれません。
オーストリア科学アカデミーの宇宙研究所のヘルムート・ラマー率いるチームは、最近発見された地球の2倍未満の質量を持つCoRoT-7b「スーパーアース」は、海王星サイズの惑星。
チームはコンピューターモデルを使用して、軌道距離が0.06 AU未満の太陽系外惑星の恒星ライフサイクルにおける大気質量損失の可能性を調査しました。惑星と恒星のパラメーターは観測から非常によく知られています。
水星は、その範囲で太陽を周回する私たちの唯一の隣人です。金星の軌道は約0.72 AUです。
研究で考慮された49の惑星には、高温ガス巨星、土星と木星の質量と同じかそれ以上の質量を持つ惑星、高温氷巨星、天王星や海王星に匹敵する惑星が含まれていました。サンプルのすべての太陽系外惑星は、惑星がその前を通過するときにその親の星がどれだけ暗くなるかを観察することによって惑星のサイズと質量が推定されるトランジットメソッドを使用して発見されました。
「トランジットデータが正確であれば、これらの結果は惑星形成理論との関連性が非常に高くなります。
「木星型の巨大ガスWASP-12bは、その寿命の間に質量の約20〜25%を失った可能性がありますが、サンプル内の他の太陽系外惑星の質量損失はごくわずかでした。私たちのモデルは、1つの主要な重要な効果が、惑星の大気の帯電層からの圧力と恒星風とコロナ質量放出(CME)からの圧力との間のバランスであることも示しています。 0.02 AUに近い軌道では、CME(星の外層からの激しい爆発)が太陽系外惑星の気圧を圧倒し、その寿命の間に初期質量の数十パーセントを失う可能性があります。」
チームは、ガスジャイアントが0.015 AU未満の軌道を周回すると、コアサイズまで蒸発する可能性があることを発見しました。低密度の氷の巨人は、0.045 AUで水素エンベロープを完全に失う可能性があります。 0.02 AUを超える軌道を回るガスジャイアントは、質量の約5〜7%を失いました。他の太陽系外惑星は2パーセント未満を失った。結果は、CoRoT-7bが蒸発した海王星のような惑星である可能性があるが、より大きなガス巨人のコアではない可能性があることを示唆しています。モデルシミュレーションは、より大きな質量のガスジャイアントが、CoRoT-7bで決定された質量範囲まで蒸発できなかったことを示しています。
詳細については:
天文学と宇宙科学のヨーロッパ週間
王立天文学会