元気いっぱいの太陽系外惑星、主星の死の苦しみを不可解にも生き延びる

ジョンズ・ホプキンス大学の天体物理学者サミュエル・グランブラット氏は、巨大な世界を持つ巨大な恒星の探索中に、想定よりも小さく、高温で、古い、奇妙にふっくらとした惑星を発見した。「このような惑星が見つかるとは思っていませんでした」と、同氏はギズモードに語った。

新たに発見された惑星は、巨大な恒星に非常に近いため、中心星の強烈な放射線にどうにか耐え、核まで剥がれ落ちることなく、ふわふわとした大気を成長させていた。この発見は、太陽が死にゆく恒星になるにつれ、地球と太陽系の他の惑星は異なる進化を遂げるかもしれないことを示唆している。この新しい発見の詳細は、水曜日に天文学ジャーナル誌に掲載された研究で述べられている。

TIC365102760 b はフェニックスとも呼ばれ、惑星の死に関する理論に反するものです。この太陽系外惑星は高温海王星に分類され、大きさは海王星と土星の中間くらいです。しかし、主星に近いため、海王星の氷のような状態とは対照的に、この太陽系外惑星は焼けつくような高温です。フェニックスは主星の周りを 4.2 日で一周し、主星との距離は水星と太陽の距離の約 6 倍です。主星の半径は主星の約 3 倍で、太陽系外惑星の温度は 1,600 ケルビンに達します。

巨大な恒星のすぐ近くを周回する太陽系外惑星は、すでに消滅しているはずだが、この巨大な惑星はここに留まる。「このような過酷な環境で海王星ほどの大きさの惑星が見つかったことは、非常に驚​​きでした」と、研究の筆頭著者であるグルンブラット氏は述べた。「そこで、この惑星は実際にどうやって大気を保ったのかという疑問が浮かびました。これは、私たちが今も取り組んでいることです」

NASA のトランジット系外惑星サーベイ衛星 (TESS) のデータを使用して、この新しい研究の背後にいる科学者たちは、巨大星を見つけるための独自のパイプラインを開発した。TESS は、軌道上で主星の前を通過して星の明るさを暗くする低密度の惑星を見つけるのに優れている。研究チームは、TESS によって得られた画像から不要な光を取り除き、軌道を回る惑星によって引き起こされる星の小さな揺れを追跡するハワイの WM ケック天文台からの追加測定と組み合わせた。そうすることで、研究者たちは軌道上に大きな惑星を持つ巨大星系の例をいくつか発見した。

この新しい研究に携わった科学者たちは、太陽系外惑星の大気は、その主星が太陽に似ていたころはもっと小さかったと考えている。しかし、年を取って赤色巨星に変化すると、その後の放射線によって惑星の大気は膨張したが、その時点では完全に失われていなかった可能性がある。

私たちの太陽は、今から約60億年後に赤色巨星期を迎え、燃料を使い果たして中心核が収縮する。死期が近づくにつれ、太陽は膨張し、その過程で太陽系の内惑星（地球を含む）を飲み込む。この理論は、死にゆく太陽からの放射線が、地球が主星に飲み込まれるずっと前に、地球から大気を剥ぎ取っていることを示唆している。しかし、今回の新発見は、別の結末を示唆している。

「このことからわかるのは、実際には、惑星が実際に恒星の内部にある最終段階まで、大気は存続する可能性があるということです」とグルンブラット氏は言う。「それはまた、そこに至るまでの進化の過程すべてに影響を及ぼすのです」。たとえば、地球の大気の存在は、惑星のすべての海から水が永久に蒸発する時期を決定します。また、太陽が最終段階に達したときに、地球上で生命がどのくらい長く生きられるかも決定します。

このふわふわした太陽系外惑星は、研究者たちが大きな恒星を周回する太陽系外惑星の発見に注力している「巨星が巨星を通過する」シリーズの 1 つです。「私たちは、巨星が巨星を通過する回数を増やすことで、太陽系全体の進化を理解できるようになることを期待しています。」

研究チームは、ウェッブ宇宙望遠鏡を使用して新たに発見された太陽系外惑星の追跡観測を実施し、その組成を研究して歴史をたどることを申請した。

さらに：スポックの故郷の惑星は実際には存在しなかった