スーパーアースは雪の状態から出現

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他の星を取り巻く多くの太陽系外惑星が発見されています。そのうちのいくつかは地球の質量の5〜15倍で、私たちの惑星のように固体であると考えられています。研究者たちは、これらの「スーパーアース」が雪、氷、凍ったガスの冷たいハローに形成され、赤い星の周りに集まると信じています。星の居住可能ゾーンでは、水星よりもはるかに大きな岩の惑星を形成するのに十分な固い物質はおそらくありません。

他の星を周回する200の既知の惑星は、信じられないほどの多様性を示します。その中には、地球の5倍から15倍の重さのある一握りの世界があります。天文学者は、これらの「スーパーアース」は木星のようなガスの巨人というよりは岩の多いアイスボールであると信じています。理論家はそのような世界が太陽のような星の周りにどのように形成されるかを説明できますが、小さな赤い矮星の周りの超地球の発見は驚くべきことでした。新しい研究は、局所的な気温が低下し、氷が周囲のガスから凝縮すると、いくつかのスーパーアースが急速に蓄積することを示唆しています。

「私たちは宇宙の「吹雪」の間にいくつかの超地球が形成すると信じています。この吹雪だけが惑星全体を包み込み、何百万年もの間続きます」とスミソニアン天体物理天文台の天文学者スコットケニオンは言った。

すべての惑星は、生まれたばかりの星を取り巻くガスと塵の円盤内で形成されます。岩の多い惑星は星の近くに形成され、暖かい場所にありますが、氷のようなガス状の惑星は遠くに形成され、寒い場所にあります。若い頃、太陽は比較的安定していたため、高温の内部太陽系では小さな岩の多い世界、低温の外部太陽系では大きな気体の世界が自然に進行しました。

対照的に、小さな赤い矮星の周りの惑星系は、初期の歴史において劇的な変化を経験します。若い星が進化するにつれて、暗くなります。暖かい内側のディスクが凍結し始め、水やその他の揮発性ガスが凝縮して雪片や氷のペレットになる状態が生じます。

「これは、星に向かって内側に広がっている大規模な寒冷前線のようなものです」とオーストラリアのマウントストロムロ天文台の筆頭著者グラントケネディは説明しました。 「氷は成長している惑星に質量を追加し、粒子がくっつきやすくします。 2つの効果が組み合わさって、地球の数倍のサイズの惑星が生成されます。」

小さな赤い矮星を囲む円盤は、太陽系を形成した円盤よりも少ない材料を含む傾向があります。これらの小さなディスクに「吹雪」がないと、スーパーアースを作成するのに十分な材料がありません。

天文学者は赤い矮星を周回するいくつかの超地球を発見しましたが、人間に親しみやすい世界を見つけるのは難しいかもしれません。知られているすべての超地球は液体の水がない氷の世界です。赤い矮星は非常に薄暗くて冷たいので、その暖かい「居住可能ゾーン」は星に非常に近く、そこでは惑星を形成する物質はほとんどありません。

「赤い矮星の居住可能ゾーンで水星や火星より大きなものを作ることは難しい」とケニヨンは言った。

天文学者たちは、ケネディ、ケニオン、ベンジャミンブロムリー(ユタ大学)が執筆した論文でその計算を発表しました。この論文は、The Astrophysical Journal Lettersに掲載され、オンラインでhttp://arxiv.org/abs/astro-ph/0609140に掲載されています。

チームは現在、詳細な数値シミュレーションを実施して、赤色矮星の周りに超地球を形成するための典型的なタイムスケールを導出することを計画しています。

マサチューセッツ州ケンブリッジに本社を置くハーバードスミスソニアン天体物理学センター(CfA)は、スミソニアン天体物理天文台とハーバードカレッジ天文台の共同研究機関です。 CfAの科学者は、6つの研究部門に編成され、宇宙の起源、進化、究極の運命を研究しています。

元のソース:CfAニュースリリース

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