地球の17倍の大きさで、まだ岩だらけの世界を想像できますか?または、天文学的な時間の瞬く間に親星に飲み込まれる運命にある2つの惑星?
これらのシナリオはSFのように聞こえますが、ボストンで開催された全米天文学会の会議で今日(6月2日)にリリースされた実際の発見です。
ここに、私たちのますます驚くべき宇宙におけるこれらの惑星に関する発見の要約があります。
「メガアース」ケプラー-10c
星の周りを45日ごとに回転しているのはKepler-10cで、地球の約2.3倍の大きさですが、重量は17倍と重いです。この惑星は、NASAの多額の宇宙望遠鏡で発見されました(昨年、リアクションホイールが故障したため、この望遠鏡は傍観されましたが、今では、新しい惑星狩猟の任務が課せられています)。
当初、天文学者はケプラー-10cが「ミニネプチューン」、つまり太陽系のその惑星に似た世界であると考えていましたが、ガリレオ国立望遠鏡のHARPS-North装置で測定されたその質量は、岩だらけの世界であることを示しました。さらに、天文学者は、惑星が時間の経過とともに大気を「放棄」しなかったと信じています。これは、惑星の過去が今日と似ていることを意味します。
天文学者は、宇宙が若く(137億年前に形成された)当時、システムが110億年前のものであり、岩の多い惑星を作るために必要な要素が不足していることを天文学者が発見しました。これは、岩だらけの惑星が以前に考えられていたよりも早く形成された可能性があることを意味しています。
「古い星には岩の惑星がないことは間違っていました。それはフェルミパラドックスに影響を与えます」と、ハーバードスミソニアン天体物理学センター(CfA)のDimitar Sasselovは今日のウェブキャスト記者会見で述べました(6月2日)。フェルミパラドックスは、簡単に言えば、宇宙が形成されて以来、文明がかなり広がっていると想定されているために、なぜ文明を見ることができないのかという問題を指しています。
「私たちは運命です!」ケプラー56bとケプラー56c
これらの2つの惑星の近くに誰かがいたら、少なくとも天文学的な時間について話すときは、かなり素早く道を外れたいと思うでしょう。これらの惑星は両方とも、その軌道が水星から太陽までの同等の距離内にあり、1億3千万年(ケプラー56bの場合)および1億5500万年(ケプラー56c)で星に飲み込まれると予想されています。 1つのシステムで2つの運命の惑星が発見されたのはこれが初めてです。
「おそらく、惑星の核は取り残され、宇宙にこの死体が浮かんでいるのが見えるでしょう」とCfAのGongjie Liは記者会見で述べました。
この背後には2つの要因があります。星が大きくなると星のサイズが大きくなり(これは星の間で一般的です)、惑星と星の間の潮汐力によって軌道が遅くなり、引き裂かれます。興味深いことに、その軌道は私たちの太陽系の小惑星帯に相当するため、ケプラー56dと呼ばれる別のガス巨大惑星はほとんどのカオスから安全なままです。
「このシステムを見るのは、私たち自身の太陽系を予見するようなものです」とLi氏は付け加え、さらに50年間で太陽が拡大して少なくとも水星と金星を飲み込み、地球上のすべての海を沸騰させる残ったものを殺す。
風の強い都市:なぜ赤い小人の近くに住むのは悪い考えかもしれない
太陽系外惑星を発見するための肥沃な土地の1つは、特に居住可能ゾーンで地球のサイズについての惑星を探す場合、赤い矮星です。なぜなら、それらは小さく、したがって、近くを周回する岩の多い世界を隠すための光が少ないためです。新しい研究は、彼らが以前に信じられていたよりも生活に対してより友好的でない可能性があることを警告しています。
CfAのOfer Cohen氏は、周囲に3つの惑星が存在する既知の赤い小人のモデルを見ると、赤い小人は強い恒星風をもたらす可能性があると述べました:KOI 1422.02、KOI 2626.01、KOI 584.01。地球の大きさの磁場でさえ、惑星が大気から取り除かれるのを特定の強さの恒星フレアと仮定して保護することはできません。
聴衆のあるメンバーは、研究中の赤い矮星は、おそらくすべての赤い矮星の95%よりも強い風を持っていると指摘しました。コーエンはそれを認めたが、「主な効果は恒星の活動ではないが、これらの巨人は星に近い」と付け加えた。同じように、これはこれらの星の周りの居住可能なゾーンのより微妙な理解を必要とするかもしれないと彼は付け加えました。
重金属:惑星の数を把握する
天文学的には、水素やヘリウムよりも重い元素はすべて「金属」と見なされます。過去の研究では、金属が豊富な星は高温の木星系外惑星を持つ傾向があるが、小さい惑星は金属の可能性の範囲が広いことがわかっています。
CfAのLars Buchhaveが率いるチームは、400個以上の星を600個の太陽系外惑星で調査し、地球のサイズの1.7倍より小さい惑星は岩だらけである可能性が高く、地球のサイズの3.9倍以上の惑星はガス状である可能性が高いことを発見しました。
その間にあるのが「ガス矮星」と呼ばれるゾーンで、これは地球のサイズの1.7倍から3.9倍の惑星であり、水素とヘリウムの大気が表面を覆っている可能性があります。
また興味深いことに、研究者たちは、星から遠く離れた惑星が、大量のガスを拾って「ガス小人」になる前に大きくなる可能性があることを発見しました。
チームはまた、私たちの太陽のように地球のような世界の金属性が小さい星と、「ガスの小人」がいる星の方が金属が多く、ガスの巨星のある星の方が金属が多いことも発見しました。ただし、これらはホストスターに近い惑星用であり、ケプラーが見つけるのが最も簡単です。 Buchhaveは、より遠くの惑星のために仕事をすることを計画しています。
これらの発見に関する論文はarVixにあります:ケプラー10b、M矮星を周回する居住可能な惑星、金属に富む星の周りの太陽系外惑星。