系外惑星が受ける、低温小質量星からの脅威

Posted by moonrainbow on 18.2017 太陽系外惑星   0 comments   0 trackback
系外惑星が受ける、低温小質量星からの脅威(RAS

ある系外惑星の想像図
ある系外惑星の想像図。中心星からの強い放射によって大気がはぎとられている(提供:Ron Miller)

低温で小質量の星で起こるコロナ質量放出をモデル化した研究から、こうした星の周りのハビタブルゾーンに位置する系外惑星は、生命にとって致命的ともいえる影響を受ける可能性が示されました

系外惑星の軌道が、液体の水が存在できる範囲(ハビタブルゾーン)にあるとき、その惑星には(地球に見られるような)生命を育むのに適した環境が存在すると考えられてきました。低温で小質量の(軽い)星の場合、その範囲は太陽系のもの(地球軌道付近)よりも中心星に近くなります

こうした星は磁場が強く、中心星からのコロナ質量放出(CME)が激しくなります。CMEとは恒星の表面で磁場のエネルギーが突然解放され、プラズマの塊が放出される爆発的な現象です。太陽でもたびたび発生しており、人工衛星や地上の電子機器に悪影響を及ぼすことがあります

このCMEが惑星を直撃すると、惑星を守っている磁気圏が圧縮されます。CMEが極端に強い場合には、その圧力で磁気圏が縮小し、惑星大気が露出し、さらには惑星から大気が逃げ出すことになります。すると、惑星の表面やそこに存在する生物は、中心星からの有害なX線にさらされる。ハビタブルゾーンが中心星に近ければ、その影響はさらに大きくなります

NASAゴダード宇宙飛行センターのChristina Kayさんたち研究チームは、系外惑星が見つかっている低温の星「ペガスス座V374」に太陽系内のCMEに関する情報を当てはめ、こうした系で惑星にどのような影響があるかを調べました

この系で発生すると考えられる理論上のCMEをモデル化して調べたところ、中心星の強い磁場によって惑星に対するCMEの影響が甚大になることが示された。このCMEから系外惑星の大気を守るためには、惑星の磁場は地球の10倍から数千倍も強い必要があります。「太陽の場合よりも強力なCMEがより頻繁に起こるだろうとは考えていましたが、CMEがどこまで届くかは予想外でした」(Kayさん)

「低温の星は宇宙で最も多く存在する天体と考えられていて、その周囲に存在する系外惑星は地球外生命探しの対象として最適だと思われています。しかし今回の結果からわかるように、低温の星の『ハビタブルゾーン』は、生命にとって危険な場所でもあるのです」(共同研究者 Marc Kornbleuthさん)

2017年7月6日
AstroArtsより

ケプラー宇宙望遠鏡によって系外惑星候補を新たに219個発見

Posted by moonrainbow on 21.2017 太陽系外惑星   0 comments   0 trackback
NASAのケプラー宇宙望遠鏡で地球サイズで生命期待の惑星候補を10個発見

系外惑星候補を新たに219個発見

NASAは2017年6月19日(現地時間)、ケプラー宇宙望遠鏡によって系外惑星候補を新たに219個発見したと発表しました。さらに、そのうちの10個は地球サイズで生命の存在の可能性がある惑星(ハビタブル惑星)となっています
 
今回の観測データの発表により、ケプラーは合計で4,034個の惑星候補を発見し、そのうちの2,335個は系外惑星として追って確認されました。また、このような地球サイズかつハビタルブな惑星もこれまで約50個発見し、そのうち30個が確認されています
 
なお、ハビタブル惑星とは恒星から遠すぎず近すぎず、水が液体として存在しうる惑星のことです。このような惑星では、生命の存在の可能性が期待できます
 
系外惑星の分類
 
さらに、NASAの研究者はこれまでのさまざまな観測で発見された系外惑星の分類も発表。上の図では、たとえばオレンジ色の「Rocky Planets」は岩石からできた地球型の惑星に相当します。研究者は今後、恒星からより遠くを周回する小さな惑星の研究を「フロンティア」として、調査を進める予定です
 
NASAの発表によれば、ケプラーは惑星だと確認された惑星候補の80%を観測しています。同宇宙望遠鏡は2009年の打ち上げから2013年までは最初のミッションを行い、現在は「K2ミッション」を実施中です。また2018年には「トランジット系外惑星探索衛星(TESS)」が打ち上げられ、さらなる系外惑星の調査が行われます
 
Image Credit: NASA/JPL-Caltech

2017/06/20
Soraeより

惑星「KELT-9b」の表面温度が4300度

Posted by moonrainbow on 10.2017 太陽系外惑星   0 comments   0 trackback
東大など国際研究チームが表面温度4300度の惑星発見 

恒星「KELT―9」と惑星
国立天文台などの研究チームが発見した、表面温度約4300度に達する惑星「KELT-9b」(右)と、恒星「KELT-9」の想像図(NASA提供)

 地球から約600光年離れた恒星を周回する惑星の表面温度が約4300度に達することを、東京大や国立天文台、米航空宇宙局(NASA)などの国際研究チームが明らかにしました。観測した電波のデータを分析した結果で、これまで分かっているなかで最も表面温度が高い惑星です。2017年6月5日付の英科学誌ネイチャーに発表しました。

 研究チームによると、この惑星は地球からはくちょう座の方向に約600光年離れた恒星「KELT―9」を周回しています。公転周期は1・5日で、水素が主成分のガスに覆われているとみられます。2014年にKELT―9の前を横切る影が観測され、16年に国立天文台岡山天体物理観測所などの観測で惑星と確定しました

 KELT―9の表面温度は約1万度で、太陽の約6千度と比べてかなり高いのです。また、惑星とKELT―9との距離は、太陽と水星の距離の10分の1程度で極めて近く、惑星は強い紫外線を受けているという事です。こうしたことなどから、惑星の表面温度が高くなっているとみられます

 東大理学系研究科の成田憲保助教は「どの程度の高温の星の近くでガス惑星が形成されるかがわかれば、惑星の形成過程を理解する手がかりとなる」と話しています。

KELT-9b - the hottest giant exoplanet



2017年6月6日
朝日新聞デジタルより

「HAT-P-26b」

Posted by moonrainbow on 26.2017 太陽系外惑星   0 comments   0 trackback
太陽系外惑星「HAT-P-26b」の大気に大量の水蒸気が発見される(NASA研究)

HAT-P-26b_2017051612415096e.jpg

昨今続々と地球に似た環境の惑星が発見され話題を呼んでいますが、またしても興味深い惑星の正体が明らかとなりました

 海王星と同じくらいの大きさの太陽系外惑星から大量の水(水蒸気)が発見されたというのです。その惑星の名は「HAT-P-26b」。430光年先の恒星をぴったりとした軌道で公転する2011年に発見された惑星です

 ある惑星が恒星を公転している場合、惑星が前を通過するために恒星の光が定期的に陰る。これが惑星が存在する証拠になります。そして通過するとき、光は惑星の大気を通り抜けます。その光を分析することで、大気の組成を知ることができます。ハッブル望遠鏡でHAT-P-26bの4度の通過を観測した結果、そこに大量の水が含まれていることが判明したのです

HAT-P-26b1.jpg

暖かい海王星、「HAT-P-26b」

 地球以外の惑星の大気から水が発見されたのはこれが初めてではないのです。実際、木星・土星・海王星・天王星という太陽系内の巨大ガス惑星のいずれからも発見されており、太陽系内ではかなり一般的です

 しかし太陽系外惑星の大気から水を検出することはその距離ゆえに難しいのです。通常、外惑星の大気データを得られたとしても、それは木星のような大きな惑星のものです

 HAT-P-26bの場合、もっと小さいという点で画期的であります。海王星と同じくらいの大きさと質量で、恒星にずっと近いことから、いわば「暖かい海王星」と例えることができます

HAT-P-26bは巨大ガス惑星

HAT-P-26b2.jpg

 海王星と同じく、HAT-P-26bは巨大ガス惑星です。ゆえに水が存在したとしても、おそらく生命はいないでしょう

 しかし水分の含有量から惑星大気の組成も窺うことができます。そして、どうやら重元素(水素とヘリウムよりも重い元素)があるようなのです

 重元素の豊富さのことを金属量といい、そこから惑星形成の手がかりを得ることができます。それによれば、HAT-P-26bは今よりも恒星に近い場所で形成されたようです

 惑星の大気に含まれる重元素の豊富さを表すためによく太陽が引き合いに出されます。太陽よりも重元素を含む惑星なら金属量が多いのです。その反対なら少ないのです。HAT-P-26bの場合、太陽の4.8倍の重元素しか持たず、太陽系の金属量の標準よりもかなり少ないと考えられます
 
HAT-P-26b3.jpg

HAT-P-26bの金属量は木星に近い

 意外にも木星や土星のような巨大ガス惑星は太陽より重い元素をそれほど多く持たないのです。木星の金属量は太陽の5倍、土星は10倍です。一方、海王星や天王星のようなより小さな巨大ガス惑星の金属量は太陽の100倍。HAT-P-26bの金属量は木星に近いことになります

 このことから、HAT-P-26bはそれが属する恒星の側で形成されたと推測されます。太陽が誕生したとき、その周囲は回転する熱いガスと瓦礫の円盤に囲まれていました。円盤の太陽から離れた部分は非常に温度が低く、やがて氷となる――この氷はより重い元素が豊富でした

 このために海王星や天王星のような太陽から遠く離れた巨大ガス惑星は、金属が豊富な氷を大量に含んでいます。おそらくより太陽に近い場所で形成されたと思われる木星と土星は、そうした氷が少ない。HAT-P-26bも後者に似ていると考えられます

 だが、これはあくまでHAT-P-26bの大気で観測された水の量に基づく推論である。それだけで金属量を推測するには注意が必要であると主張する専門家もいます。かならずしも間違っているわけではないが、確証を持つには至らないかもしれないです

大気の研究が異星人遭遇のカギ

 それでも水の量は有力なデータで、太陽系外惑星の大気を詳細に調べることで、その表面についても理解を進めることができます。HAT-P-26bは生命を宿す環境ではないかもしれないが、それに適した他の惑星があるかもしれない。大気の研究を進めるほどに、生命に適した大気とその組成を持つ太陽系外惑星の発見に近づくのです

 太陽系外惑星の見つけ方は確立されている。それはもうルーチン作業になっている。次の段階は、そこに大気があるかどうか知ることだ。現時点において、それは木星のような惑星ではルーチン作業である。次の段階は、もっと小さな惑星での作業をルーチン化することです

 そのための強力なツールがもうじき手に入る。来年、NASAはハッブル宇宙望遠鏡の後継機とみなされるジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を打ち上げます。これが稼働すれば、これまでは不可能だった太陽系外惑星の詳細な観測を行うことができます。HAT-P-26bの大気について、さらなる詳細なデータも入手されるに違いないのです

HAT-P-26b4.jpg

via:spitzer

2017年05月16日
カラパイアより

系外惑星HAT-P-26 bの大気

Posted by moonrainbow on 17.2017 太陽系外惑星   0 comments   0 trackback
系外惑星の大気の多様性を示す「ウォーム・ネプチューン」

中心星HAT-P-26と系外惑星HAT-P-26 bの想像図
中心星HAT-P-26と系外惑星HAT-P-26 bの想像図(提供:NASA/GSFC)

海王星サイズの系外惑星HAT-P-26 bの大気が、ほとんど水素とヘリウムで構成されていることがわかりました。太陽系の惑星とは異なる傾向であり、系外惑星の大気の多様性を示すものです

おとめ座の方向約437光年彼方に位置する「HAT-P-26 b」は、2010年にトランジット法で発見された系外惑星です。海王星ほどのサイズで、主星に近いところを公転していることから、「ウォーム・ネプチューン」(温暖な海王星型惑星)に分類されています。

トランジット法では、地球から見て主星の前を天体が通り過ぎる現象を観測して惑星を検出するが、その際に主星の光が惑星の大気に吸収されることで生じるスペクトルの変化を調べることにより、惑星大気の化学的な組成を知ることができます

NASA・ゴダード宇宙センターのHannah Wakefordさんたちの研究チームがハッブル宇宙望遠鏡と赤外線天文衛星「スピッツァー」を使って行った研究から、HAT-P-26 bの大気はほぼ水素やヘリウムで構成されていることがわかりました。

太陽系の場合、木星の金属量(水素とヘリウム以外の元素の割合)は太陽の2~5倍、土星は太陽の10倍しかないのです。つまり、巨大ガス惑星はほとんど水素とヘリウムでできているということを示しています。天王星と海王星では太陽の100倍ほどです。この差は惑星形成の過程や環境の違いによるものと考えられています。天王星や海王星は原始太陽系の外側のほうで作られたため、重元素を含む凍った天体の破片が多く衝突して金属量が大きくなったのです

一方、HAT-P-26 bの半径や質量は海王星と同程度ですが、金属量は太陽の4.8倍しかないのです。太陽系の惑星とは全く異なる傾向です。「系外惑星の大気というのものが予想以上にバラエティーに富んでいることを示す結果です。惑星がどのようにして形成され、太陽系とは異なった進化をたどってきたのかに関する見識を与えてくれます」(英・エクセター大学 David K. Singさん)

2017年5月12日
Astro Artsより
 

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