木曜日の天文学と天体物理学誌に掲載された研究によると、蟹座のどこかに海王星ほどの大きさの惑星が存在し、その惑星はこれまでに観測されたことのない速さで消滅しつつあるという。
GJ3470bとして知られるこの太陽系外惑星は、約97光年の距離に位置しています。多くの太陽系外惑星は木星のように大きくふっくらとしているか、地球のように小さくコンパクトなかのどちらかですが、GJ3470bの大きさはその中間に位置し、地球の約4.3倍にもなります。そのため、この発見は稀です。
天文学者のグループが太陽系外惑星の大気の研究を始めたところ、海王星のような温暖な惑星で奇妙な現象が起こっていることに気づいた。「GJ 3470bは、これまで観測されたどの惑星よりも質量を失っています。今後数十億年後には、惑星の半分が消滅するかもしれません」と、論文の共著者でジョンズ・ホプキンス大学の物理学教授、デビッド・シング氏は述べた。
この惑星は「蒸発砂漠の端」に位置しており、親星であるGJ3470から放射される太陽光線が惑星の大気を削り取る領域です。高エネルギー粒子は水素原子と衝突し、電離によって水素原子を分解します。時間の経過とともに、逃げ出したガスは惑星の周囲に巨大な雲を形成し、しぼんだ風船のように縮小していきます。
ホット・ジュピターのような、主星の近くを周回する他のタイプの太陽系外惑星では、蒸発速度は毎秒数千トンにも達しますが、その影響ははるかに小さくなります。これらの惑星は質量が十分に大きいため、物質の放出が長期的な進化に影響を与えることはありません。
科学者らは、GJ3470b は毎秒最大 100 億グラムの物質を失っており、その寿命の間に現在の質量の最大 35 パーセントがすでに消失していると推定している。
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この速度は、別の恒星を周回する同規模の惑星GJ436bの約100倍です。数十億年後には、GJ3470bの岩石核以外は何も残っていないかもしれません。
密度が低いため、大気にとどまるのが難しい。また、GJ436bの親星はGJ436bが周回する恒星よりも若く、活動も活発だ。太陽風はより強力で、大気中の水素をより容易に破壊する。
これらの惑星は紫外線でしか観測できないため、研究が困難です。研究者たちは、ハッブル宇宙望遠鏡、そして最終的には2021年に打ち上げが予定されているジェイムズ・ウェッブ望遠鏡を用いて、GJ347bの観測を継続したいと考えています。
「惑星の進化という観点から見て、これほど劇的な事例は初めてだと思う」とジュネーブ大学の主任研究者、ヴィンセント・ブリエ氏は語った。
これは、惑星がその生涯を通じて大きな質量損失を経験する最も極端な例の一つです。この大きな質量損失は、その進化に大きな影響を与え、恒星に近い太陽系外惑星の起源と運命に関する私たちの理解にも影響を与えます。®
