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2020.08.10
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カテゴリ: カテゴリ未分類
今日は山の日、今日のウォーキングは第1738日目で8581歩だった。
コーナンで、ラチスに吊す植物を購入した。
その後15:00から孫の試合を富田まで応援に行った。3塁打を含む2安打と、ショートストップでは深いところからの1塁アウト、投手としては3者凡退と活躍してくれた。
熱中症では無いかと思うくらい顔を真っ赤にしての活躍だった。

***

不思議な岩石惑星が見つかった。地球から約730光年、銀河系のスケールで言えばさして遠くないところで、太陽に似た恒星の周りを回る不思議な惑星が見つかった。主星からの距離が非常に近く、大きくて、密度が高い。他にこのような惑星は、太陽系内はもちろん、はるか彼方の宇宙でも見つかっていない。

この星、太陽系外惑星「TOI-849b」は、海王星とほぼ同じ直径をもつ大きな惑星だ。主星のすぐ近くの軌道を回る。岩石からなりたっていて、質量は地球の40倍と大きく、信じられないほど密度が高い。

またこれだけ質量が大きければ、木星のような巨大ガス惑星になるはずなのに、なぜか周辺にはほとんど大気がない。現在の惑星形成理論では、この天体の形成過程を説明することはできない。

通常このような巨大な惑星はガス惑星である事が多く、高密度の岩石惑星というのは珍しいことだ。なぜこのような現象が起こったのか。周辺のガスがなにゆえ消えてしまったのか不明で、従来の常識を覆す、極めて珍しいことだという。



この発見も、米航空宇宙局(NASA)の宇宙望遠鏡「トランジット系外惑星探索衛星(TESS)」によって発見された。発見の経緯は、トランジット法と呼ばれる観測法で、太陽系の近くにある明るい恒星(20万個)の観測中に、こうした惑星が横切ることで、恒星からの光が一時的にわずかに暗くなることからこうした惑星の存在を知ったのだ。

観測の結果、この惑星の直径は地球の約3.4倍、海王星の0.85倍に相当することがわかった。
TOI-849bは主星の周りを18時間で一周していることもわかった。主星からの距離が非常に近いので、惑星の表面温度は約1500度にもなる。水素とヘリウムからなる薄い大気の層があるかもしれないが、はるかに少ない。

太陽系の巨大ガス惑星は、岩石や珍しい物質からなる高密度のコアがあるとされるが。どのコアの質量も地球の質量の約25倍あると推定されるTOI-849bには遠く及ばない。こうしたことからこの天体は木星よりも巨大に成長するはずだったガス惑星のコアであると見られている。

現在の惑星形成理論では、惑星は、生まれたての恒星の周囲に渦巻くガスと塵の円盤の中で、岩石や氷の小さな塊を核にして成長すると説明されている。地球のように、少量の物質を集めてできた小さな惑星もあれば、木星や土星のように、大量のガスを集めて厚い大気をまとった巨大惑星もある。

惑星が成長して地球の10倍程度の質量になると、「暴走的ガス捕獲」と呼ばれるプロセスが始まり、惑星の重力によって周囲の水素やヘリウムを急速に捕獲するようになるのが普通だが、TOI-849bはそうした傾向も見られない。

なぜこのようになったのかについては、3つの可能性が考えられている。
1つは、TOI-849bが恒星の周りにあるガスを捕獲し尽くし、これ以上集められなかったこと、2つめはTOI-849bはかつて巨大惑星の核だったが、主星からの距離が近すぎるなどの理由で大気を失ってしまったということ、そして3つめはこの惑星が形成された当初に、同じくらいの大きさの天体に衝突されるなどの激変が起きて、岩石からなるコアが大きくなると同時に、大気がはぎ取られたというものだ。

こうした可能性があるとされるが、事実はどれなのか判然とはしていない。
大きさだけなら「ホット・ネプチューン」と呼べるが、上記の理由からそうではなさそうだ。

こうした地球と似た岩石構造の巨大惑星「メガアース」は7年前にも発見されている。地球から約700光年離れた太陽系外の惑星「ケプラー78b」で、地球と同じような大きさで、直径は地球より約20%、質量は約80%それぞれ大きかった。さらに、比重が地球とほぼ同じことから、鉄の中心核や岩石でできた構造を持つ惑星だとされた。



さらに、6年前には地球から560光年離れたところに、巨大な地球型惑星が発見されている。「ケプラー10b」と一緒に発見された巨大惑星「ケプラー10C」だ。直径は地球の2・3倍だが、質量は17倍で硬い岩石でできていると見られている。
地球の数倍の質量を持つ「スーパーアース」よりさらに巨大なため、「メガアース」と呼ばれる。

従来はこれほど質量が大きいと木星や海王星のようなガス状惑星になると考えられており、惑星の形成理論に新しい考えが生まれそうだ。

ケプラー10cは海王星とほぼ同じ質量を持つ。しかし海王星の半径が地球の約3.9倍なのに対し、ケプラー10cの半径は2.3倍でしかない。これだけ小型で重い惑星は主に岩石でできているに違いないとされる理由だ。

どんな生命も進化するには固体表面の近くに存在する必要があるだろうとの推測から、岩石惑星であることは居住可能性に必要不可欠な要素だと考えられている。ケプラー10cのような巨大な岩石惑星が発見されたことによって、「潜在的に生命が居住可能な惑星の数が増加した」と説明されている。



ケプラー10cほどの質量を持つ天体は重力が非常に大きいため、周囲の水素やヘリウムを大量に集め、木星のような巨大なガス惑星になると考えられている。





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Last updated  2020.08.11 17:51:34
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