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ニュース - 科学＆宇宙 - 軌道が十字交差する2つの惑星 - ナショナルジオグラフィック 公式日本語サイト
http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_article.php?file_id=20100526002&expand
軌道が十字交差する2つの惑星
Rachel Kaufman
for National Geographic News
May 26, 2010
ある大質量の巨大ガス惑星“スーパージュピター”とその“兄弟”の惑星が、互いに大きく傾いた軌道を描きながら親星を周回していることが確認された。このような惑星の配置が見つかったのは初めてのことだ。
太陽系の8つの惑星はすべて、太陽の赤道から太陽系の外側に向かって伸びる同一の平面近くを周回している。しかし新たなデータから、太陽型恒星であるアンドロメダ座ウプシロン星を周回する3つの木星型惑星のうち2つは、互いの軌道が30度傾いていることがわかった。最も内側のもう1つの惑星の軌道はまだ解明されていない。
このような惑星の軌道が見つかるのは非常に珍しく、複数の惑星を持つ恒星系では惑星同士が常に同一平面上に並んでいるわけではないことを示している。
この研究を率いたテキサス大学オースティン校マクドナルド天文台のバーバラ・マッカーサー氏は、アンドロメダ座ウプシロン星の恒星系も太陽系など他の恒星系と同じ過程を経て形成されたと推測する。物質の雲が凝結し崩壊して恒星が生まれる際に、残った物質はいわゆる原始惑星系円盤となってその恒星の赤道の延長上を回る。この円盤の内部の粒子が集積すると複数の惑星が生まれることがある。
アンドロメダ座ウプシロン星の場合、恒星系が生まれた後に外側の2つの惑星に何らかの要因が働いて、十字形に交差する珍しい軌道を持つに至ったと考えられる。
アンドロメダ座ウプシロン星には伴星があり、この伴星は1120億キロ離れた軌道を周回する暗い赤色矮星である。もしこの赤色矮星の軌道が長い楕円であれば、過去のある時期に赤色矮星がアンドロメダ座ウプシロン星と急接近し、その重力の影響で惑星の軌道がずれた可能性がある。
また、過去に別の惑星がもう1つ存在し、その惑星が他の惑星と重力の“綱引き”をしていた可能性を示す証拠も存在する。これらの惑星は互いを強く振り回し過ぎたために、“負けた”惑星が恒星系外へ飛ばされ、残った惑星の軌道が互いに傾いたままになったのかもしれない。マッカーサー氏は、「この軌道の傾きは、重力の作用で惑星が散乱した結果である可能性が高い」と語る。
アンドロメダ座ウプシロン星の恒星系に関する今回の新データは、ハッブル宇宙望遠鏡や一連の地上観測所から収集されたもので、この新データによって、この恒星系の惑星の質量をこれまでより正確に計算することも可能となった。
親星からわずか1億2200万キロの位置を公転する惑星「アンドロメダ座ウプシロン星c」の質量は、木星の質量の14倍ほどと推定される。それほど質量の大きなガス惑星ならば褐色矮星に分類されるのが普通だ。褐色矮星とは、水素の核融合を引き起こすには質量がやや足りない、恒星に似た天体である。
しかし、研究の共著者で同じくマクドナルド天文台のフリッツ・ベネディクト氏は次のように話す。「一般的な理論では、褐色矮星は恒星と同様の過程によって形成されるとされている。アンドロメダ座ウプシロン星cはそれよりも大きな惑星系の一部であることから、惑星と同じ過程を経て生まれたのは明らかだ」。研究を率いたマッカーサー氏は、この惑星のような超大質量の巨大ガス惑星を指す言葉として“スーパージュピター”という新語を作った。
一方、もう1つの惑星である「アンドロメダ座ウプシロン星d」の質量は木星の10倍ほどで、親星であるアンドロメダ座ウプシロン星から3億8100万キロの距離にある。この距離は、ちょうど親星のハビタブルゾーン（生命居住可能領域）に当たるとベネディクト氏は指摘する。ハビタブルゾーンとは、水が液体の状態を保でるだけの熱が届くため、岩でできた地球型惑星なら理論的には生命が存在しうる領域である。
同氏によると、アンドロメダ座ウプシロン星dは巨大ガス惑星であるため、地球で見られるような生命体が存在するとは考えにくいが、「生命が居住可能な衛星があるかもしれない」という。
この研究は、アメリカのフロリダ州マイアミで開催中のアメリカ天文学会第216回会合で2010年5月24日に発表された。また、2010年6月1日発行の「Astrophysical Journal」誌にも掲載される予定だ。
Image courtesy NASA, ESA, and A. Feild
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