天文学者たちは、これまでで最も短い公転周期を持つホットジュピターのような太陽系外惑星を発見した。この大きくふわふわした世界での1年はわずか18時間だ。
「太陽とそれほど変わらない恒星を周回する、極めて短周期の木星サイズの惑星、NGTS-10bの発見を発表できることを大変嬉しく思います」と、英国ウォーリック大学の物理学博士研究員、ジェームズ・マコーマック氏は述べた。この発見は、木曜日に王立天文学会月報に掲載された論文で発表された。
NGTS-10bは、チリのアタカマ砂漠に設置された12台の小型地上望遠鏡からなる次世代トランジットサーベイ(NGTS)によって発見されました。この装置は、太陽系外惑星が遠方の恒星の前を通過する際に恒星の明るさが周期的に低下する現象をトランジット法を用いて検出し、太陽系をはるかに超えた天体を探査します。
この基準からすると、NGTS-10bのようなホット・ジュピターは簡単に発見できるはずだ。その大きさゆえに恒星を横切る際の明るさの変化がより顕著になるだけでなく、公転周期が短いため、専門家は頻繁にトランジット現象を観測できるはずだ。
しかし、実際には驚くほど稀だとマコーマック氏は言う。「現在知られている数百のホット・ジュピターのうち、公転周期が1日未満のものはわずか7つしかありません。」
NGTS-10bは、その短いリストの中で、最も短い公転周期を持つ惑星としてトップに君臨しています。この惑星での1年はわずか18時間で過ぎ去ります。この太陽系外惑星に住む地球外生命体にとって、誕生日パーティーの計画と祝賀は悪夢のような出来事でしょう。
NGTS-10bの公転軌道がこれほど速いのは、太陽よりわずかに小さく、温度も低い親星に非常に近いためです。NGTS-10bは、親星の直径のわずか2倍の距離を公転しています。比較のために、太陽に最も近い惑星である水星が同じ距離を公転すると、現在の27倍の距離になります。
研究者たちは、この活発な太陽系外惑星は主星に潮汐固定されていると考えています。つまり、片側は常に太陽光を浴びている一方で、もう片側は冷たく暗いということです。彼らはNGTS-10の研究を継続し、2021年頃に打ち上げられるNASAのジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡による追跡観測の有力な候補だと考えています。
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しかし、潮汐力によって太陽系外惑星が破壊される可能性があるため、天文学者たちは迅速な行動を取らなければならないかもしれない。「今後10年の間に、この惑星が渦巻状に接近していく様子が見られるようになるかもしれない」と、論文の共著者でウォーリック大学の天体物理学助教授、ダニエル・ベイリス氏は述べた。
「NGTSを使えば、10年かけてこれを監視することができます。もし公転周期が短くなり始め、惑星が螺旋状に近づき始める様子を観測できれば、惑星の構造について、まだ分かっていない多くのことがわかるでしょう。」
ホット ジュピターは親星から離れた場所で誕生し、他の巨大惑星との相互作用や重力の作用によって徐々に内側へ移動すると考えられています。
「この短周期軌道で惑星を捉えることができたのは非常に幸運だったか、あるいは惑星が恒星に移動する過程が私たちの想像よりも効率が悪かったかのどちらかで、その場合、惑星はより長期間この配置で存在できる可能性がある」と、論文の共著者でウォーリック大学の研究員であるデビッド・ブラウン氏は述べた。
「惑星形成に関する私たちの知識はすべて、惑星と恒星が同時に形成されることを示しています」とベイリス氏は付け加えた。「現在利用可能な最良のモデルによれば、この恒星の年齢は約100億年と推定されており、惑星も同様に年齢が近いと考えられます。私たちが見ているのは、この恒星の生涯の最終段階か、あるいは何らかの理由で、本来よりも長く地球に存在できているかのどちらかです。」
NGTS-10b は約 1,000 光年離れた場所にあり、木星よりも約 20% 大きく、質量は木星の 2 倍です。®