天文学者は、太陽系とは逆の構成を持つ116光年離れた惑星系を特定します

国際研究チームは、地球から116光年離れたところに前例のない軌道構造の存在を明らかにし、天体の形成に関する確立された慣習に疑問を呈した。 2月12日にサイエンス誌に掲載されたこの詳細な研究では、赤色矮星LHS 1903を周回する星群について説明しており、そこでは質量分布が太陽系で観察されるパターンとは逆に発生している。

質量分布異常

新たに分析されたこの星系には 4 つの主要な惑星が含まれており、その配置は最も受け入れられている惑星降着理論と矛盾するため、科学者らを驚かせました。私たちの星系では、地球や火星のような岩石が多く密度の高い惑星は太陽の近くを周回し、巨大ガス惑星は遠いままですが、LHS 1903 ではまったく逆のことが起こります。

最も内側の 3 つの惑星はミニ海王星の特徴を持っており、主にガスで構成され、密度が低く、主星に危険なほど近い軌道を周回しています。このグループの中で最も遠い第 4 惑星は、小さく高密度の岩石体で、その物理的構成は地球に似ていますが、理論的には氷または巨大ガス惑星が存在するはずの場所に位置しています。

この構成は、この系の進化が、おそらく元の原始惑星系円盤の激しい惑星移動や不安定性の影響を受けた、異なる進化経路をたどったことを示唆しています。内惑星の大気が恒星の放射線に近いにもかかわらず保存されているということは、大気保護プロセスが現代の天体物理学ではまだ完全には理解されていないことを示しています。

軌道データの組み合わせ

この発見は、太陽系外惑星のサイズと軌道を計算するトランジット法を使用した、異なる宇宙天文台間の協力のおかげでのみ可能になりました。 NASA の TESS 望遠鏡によって収集された予備データは天体の存在を示していましたが、測定値の精度を高めることができたのは欧州宇宙機関の CHEOPS 衛星の精度でした。

CHEOPS は、恒星の前を通過する惑星によって引き起こされる公転周期と明るさの変化を正確に決定することができました。これらの観測は、第 4 惑星の密度を計算する上で極めて重要であり、その岩石が多い惑星系の外側部分での孤立した性質を裏付け、LHS 1903 の特異点を確固たるものとする発見となった。

理論モデルへの挑戦

古典的な形成モデルでは、岩石惑星は内側の雪線で形成され、そこで揮発性元素が蒸発し、固体の核だけが残ると規定されています。赤色矮星の内部軌道にガスが豊富な世界が存在するということは、これらの天体がはるか遠くで形成され、内陸に移動して、予想に反して厚い大気を維持したことを示唆しています。

周縁部に 4 番目の岩石惑星が存在することにより、降着円盤に残っている物質について疑問が生じます。おそらく、衝突や重力の相互作用により、この天体には巨人になるのに十分なガスが蓄積できなかったか、大気を失った古代ガス巨人の生き残った核である可能性があります。

ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡による将来の観測では、内側のミニ海王星の大気組成を分析する予定です。天文学者らは、これらの惑星がどのようにして完全な光蒸発を回避したのか、また、どのような正確な力学がこの興味深いシステムの自然な秩序を逆転させたのかを説明する化学的手がかりを見つけたいと考えている。