天文学者が珍しい発見をする：小さくて冷たい星系外惑星には、はるかに大きな外側の伴星が伴っており、地球に似た惑星がどのように形成されるかについて新たな洞察をもたらします。発見には、地球と地球の間の半径と質量を持つ惑星が含まれています。海王星の主星の周りの潜在的な軌道は 146 日です。この星系には、次のような質量を持つ大きな外側伴星も含まれています。木星の100倍。

宇宙ベースの TESS 衛星は、トランジット法を使用して、系外惑星が前を通過するときに星の光の小さな滴を測定します。 TESS衛星は、惑星の大きさを正確に測定することで、亜海王星HD88986bの特徴を決定した。出典: NASA ゴダード宇宙飛行センター

海王星や天王星よりも小さくて軽い系外惑星は検出が難しく、これまでに数個しか発見されていないため、これは珍しい発見です。このような稀なシステムは、惑星の形成と進化をより深く理解する上で特に興味深いものです。これらは、恒星の周囲にある地球に似た惑星を検出するための重要なステップと考えられています。

新しい惑星系は恒星HD88986の周りで発見されました。この星は太陽と同様の温度を持ち、半径がわずかに大きく、バナウ・ブリチェイニオグ国立公園（ブレコン・ビーコン）など、英国全土の黒空観測地で熱心な観測者が見ることができるほど明るい。

この研究は学術誌「Astronomy & Astrophysics」に掲載され、パリ天体物理学研究所（IAP）のイラン人博士研究員ネダ・ヘイダリ氏が主導した。英国では、ウォリック大学の上級研究員であるトーマス・ウィルソンが、新惑星の探索を含む衛星データの分析を共同で主導した。このチームには、スイス、チリ、米国を含む9カ国の他の29機関の研究者も含まれている。

冷たい海王星のような系外惑星

この星系には、海王星より小さい冷たい惑星、いわゆるサブ海王星、HD88986b が含まれています。この惑星は既知の系外惑星の中で最も長い公転周期（146日）を持ち、海王星や天王星よりも小さい。

IAPのネダ・ヘイダリ氏は、「私たちが発見し、質量と半径を測定した惑星のほとんどは、公転が短く、通常は40日未満である。太陽系と比較すると、太陽に最も近い惑星である水星でさえ、公転を完了するまでに88日かかる。より長い軌道をもつ惑星が検出されていないため、他の銀河の惑星や、さらには私たちの太陽系の惑星がどのように形成され、進化するのかを理解することが困難になっている。 146 日の HD88986b は、軌道が知られている中で最も長く正確に測定された小惑星である可能性があります。」

HD88986bは、フランスのオートプロヴァンス天文台にある高精度分光計SOPHIE（系外惑星からの光の波長を分析する機械）を使用して検出されました。 SOPHIE は「動径速度法」を使用して系外惑星を検出し、その特性を決定します。星の周りを回る惑星によって引き起こされる星の運動の小さな変化を測定します。

これらの観測によりこの惑星の存在が明らかになり、研究チームはその質量が地球の約17倍であると推定できるようになった。

NASAのトランジット系外惑星調査衛星(TESS)と欧州宇宙機関(ESA)の系外惑星特徴づけ衛星(CHEOPS)による補足観測は、この惑星が主星の前を「通過」する可能性があることを示唆している。その軌道が地球と恒星の視線の間を通過する際、恒星の部分が見えなくなり、観察および定量化できる星の明るさの低下が引き起こされます。

研究チームはこれら2つの衛星からの観測を通じて、惑星の直径が地球の直径の約2倍であると直接推定した。研究結果は25年以上の観測データに基づいており、ESAのガイア衛星やハワイのケック望遠鏡からのデータも含まれている。

さらに、HD88986b の大気温度はわずか摂氏 190 度であり、検出される系外惑星の大気のほとんどは摂氏 1,000 度を超えるため、いわゆる「冷たい」大気の組成を研究する貴重な機会となります。

海王星未満の HD88986b の軌道は広い (地球と太陽の距離の最大 60%) ため、HD88986b はこの惑星系に存在する可能性のある他の惑星とまれな相互作用を行った可能性が高く、中心星の強い紫外線放射の下で弱い質量損失を経験したと考えられます。したがって、元の化学組成を保持している可能性があり、科学者はこの惑星系の形成と進化の可能性を探ることができます。

ウォリック大学物理学科のトーマス・ウィルソン氏は、「HD88986bは本質的に海王星の小型版で、水星と金星の軌道の間に位置する。これは最もよく研究されている小型の冷たい系外惑星の1つであり、研究に素晴らしい機会を提供する。その大気を研究することは、その大気と私たちのものとの類似性を理解する道を開く。また、それは太陽と同じ温度の恒星を周回しており、ウォリック大学が主導的な役割を果たしているPLATO宇宙望遠鏡によって発見される、地球に似た惑星の前駆体である。」

2番目の外部コンパニオン

天文学者らはまた、中心星の周りを周回する2番目の系外惑星も発見した。この系外惑星は非常に質量が大きく（木星の質量の 100 倍以上）、公転周期は数十年です。その性質を理解し、その特性をよりよく判断するには、さらなる観察が必要です。

トーマス・ウィルソン氏はさらに、「我々はHD 88986を指す望遠鏡から25年以上のデータを収集しており、HD 88986は最も長く研究されている系外惑星系の1つとなっている。この豊富なデータにより、木星よりも重い第2の系外惑星伴星が明らかになった。これは、我々の太陽系における木星のような、この海王星に似た惑星の形成に重要であった可能性がある。」と付け加えた。

コンパイルされたソース: ScitechDaily