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モバライダー mobarider

2つの巨大惑星が逆向きに公転している惑星系がある!?

2017-04-21 12:42:08 | 宇宙 space
7年半に及ぶ観測から、巨星を周回する2つの巨大惑星が発見されました。

ただ、今回発見された巨大惑星は、
惑星同士の間隔が狭いので、安定した軌道が保ちにくいはずなんですねー

でも、現に惑星系が発見されているので、
何らかの方法で安定な軌道を実現していることになります。

いったい何が影響しているのでしょうか。


惑星同士の間隔

今回の研究では、3つの天体望遠鏡で約く7年半にわたって行われた観測から、
おおいぬ座の巨星“HD 47366”に、2つの系外惑星が存在することを突き止めています。

“HD 47366”は、おおいぬ座の方向260光年の距離にある実視等級6.1等のK1型巨星で、質量は太陽の約1.8倍、半径は太陽の約7倍。

発見された2つの巨大惑星の質量は、いずれも木星の2倍弱。

それぞれ中心星の周りを約363日と約685日で回っているので、
公転周期の比は1.88となり、一般的な複数巨大惑星系に比べて、
惑星間の間隔が狭いのが特徴でした。

このように惑星間の間隔が狭いと、お互いの重力によって軌道が短期間で乱され、
安定した軌道を保ちにくくなるんですねー

惑星間の相互重力を考慮して軌道進化を計算してみても、
“HD 47366”系の場合、観測データを最もよく再現する軌道は、
不安定だと分かります。

でも、現に惑星系が発見されたということは、
安定な軌道が何らかの方法で実現しているということになりますよね。


安定な軌道配置を実現している何か

たとえば、2惑星が規則的・周期的に重力を及ぼし合うことによって、
公転周期が簡単な整数比(今回の場合は2対1)になる“平均運動共鳴”が起こると、
安定な軌道配置が存在します。

でも、このとき予想される中心星の動きは観測データと大きく異なっていました。

また、両惑星がほぼ円軌道で周回していれば安定な軌道配置が存在するのですが、
これも観測結果からやや外れることに…

上記以外に考えられる可能性は、
2つの惑星がお互いに逆向きに公転する“相互逆行”の状態にあるというものでした。


お互いに逆向きに公転

今回の観測データでは、
中心星の視線方向の動き(地球に近づくか遠ざかるか)しか分かっていません。

10年足らずの観測では、惑星がどちら向きに公転しているかは、
ほとんど区別できないんですねー

そこで、“相互逆行”を仮定して軌道進化を計算してみると、
軌道は100万年以上も安定することが分かります。
  逆行惑星の作られかた
    

惑星が相互に逆行して公転していると、軌道が接近していても短時間ですれ違うので、
同じ方向の公転“順行”に比べて軌道が安定しやすくなります。

理論曲線に相当する2惑星の軌道の形(赤い実線)。
左が順行(不安定)、右が相互逆行(安定)の場合(外側の惑星の軌道が左右反転した形になっている)。
+印は中心星の位置、破線は比較のため示した太陽系の地球と火星の軌道。

ただ、これまでに“相互逆行”が確認された惑星系は存在していません。

なので、“HD 47366”系が本当に“相互逆行”が存在する惑星系なのか、
興味が出てきますよね。

研究グループでは、さらに長期間の観測を続けることによって、
この疑問を明らかにするそうです。


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