密度が倍半分以上も違う地球の1,5から1.6倍の半径を持つ惑星が２個公転しているケプラー107惑星系。岩石惑星を鉄のコアだけにするには惑星同士の正面衝突が効果的？
惑星同士の衝突
リリース番号： 2019-05
リリース用： 2019年2月4日月曜日 - 午前11:00
ケンブリッジ、マサチューセッツ州 -
現在、地球の半径の約3倍未満の半径を持つ約2000の確認された太陽系外惑星があり、それらの密度の測定は驚くべき多様性を明らかにしています。大部分が揮発性物質（金属や岩よりも密度が低いが海王星の半径は地球の半径の約4倍）でできているネプチューンより密度が低いものもあれば、地球以上の岩石のような密度を持つものもあります。そのような広い範囲の組成は、惑星形成過程における異なる初期条件の産物であるかもしれません、あるいはそれは進化するにつれてその初期の性質を変えるために何か劇的なことが惑星に起こるからかもしれません。
Nature Astronomyの新しい論文で、Istituto Nazionale Di Astrofisica（INAF）の天文学者Aldo S. BonomoとMario Damasso、そしてCenter for Astrophysicsについて。Harvard＆Smithsonian（CfA）の天体物理学者Li Zengは、大規模な同僚チームと一緒に、惑星外システムKepler-107で巨大な衝突が起こったにちがいないと報告しています。私たち自身の太陽系には衝突過程のいくつかの観測的証拠がありますが、これまでのところ、太陽系外惑星間の衝撃シナリオを支持する明白な発見はありません。
巨星の木星、土星、天王星、海王星のような低密度の惑星は、若い星の原始惑星系円盤の外側の領域にある冷たい氷とガスから形成されると天文学者が考えていました。内側のゾーンは珪酸塩や鉄のような岩の多い元素から惑星を作り、その微粒子はより高温の環境でも生き残ることができます。今日、星の近くを周回する何百もの低密度の巨大外惑星が発見され、写真はより複雑になっています。進化的効果の場合、2つの過程が惑星の密度に影響を与える可能性が最も高いと考えられています。ホスト星の放射線による蒸発による惑星の大気や表面からの質量損失、または惑星間の巨大な衝突です。
Kepler-107の4つの既知の惑星のうち、2つの最も内側の惑星は、それぞれ1.536と1.597地球半径のほぼ同一の半径を持っています（それぞれの不確実性は約0.2％に過ぎません）。彼らの周期もまた3.18日と4.90日で似ています、それは彼らがお互いに比較的近くを周回することを意味します。ラ・パルマのテレスコピオ・ナツィオナーレ・ガリレオのHARPS-Nスペクトログラフを使用して、チームは惑星の質量、したがってそれらの密度を決定しました。観測は驚くべきことです - それらの密度は非常に異なります：それぞれ立方センチメートルあたり5.3と12.65グラム。比較のために、水の密度は1立方センチメートル当たり1グラムであり、地球のものは立方センチメートル当たり5.5グラムです。一方の惑星が他方の2倍以上の密度をもつという事実は、両方の惑星に同じように影響を与えているはずの恒星の放射線効果では簡単に説明できません。さらに、内側のものよりも密度が高いのは外側のものです。その代わりに、天文学者たちは、1つの惑星、Kepler-107c（より密度の高い惑星）への巨大な衝撃が、初期の珪酸塩マントルの一部を取り除き、それをその稠密な鉄心によって支配したままにすると主張します。彼らはこの仮説を理論計算で支持している。
CfAのLi Zeng氏は、次のように述べています。「これは、Kepler宇宙望遠鏡が発見し、特徴付けた多くの興味深い太陽系外惑星系のうちの1つです。より多くのそのような例を見つけることが期待されています。」
破滅的な混乱が惑星系で頻繁に起こるならば、天文学者はますます多くの太陽系外惑星密度が正確に決定されるのでKepler-107のような他の多くの例を見つけることを予測する。
メルセデスロペス - モラレス、アンドリューヴァンダーバーグ、ジョンジョンソン、デイブレーサム、チャンタネルナバ、デビッドフィリップスとディミタールサセロフはチームの他のCfAメンバーです。Li Zengは、ハーバードの生命起源イニシアチブおよび地球惑星科学省とも提携しています。
マサチューセッツ州ケンブリッジに本社を置く天体物理学センター ハーバード＆スミソニアン（CfA）は、スミソニアン天体観測所とハーバード大学観測所との共同研究です。6つの研究部門に組織されたCfA科学者は、宇宙の起源、進化、そして最終的な運命を研究します。
この図は、2つの10個の地球質量惑星間の高速正面衝突の流体力学的シミュレーションの途中から1フレームを示しています。材料の温度範囲はグレー、オレンジ、イエロー、レッドの4色で表されます。グレーは最も冷たく、レッドは最も熱いです。そのような衝突は、Kepler-107cの観測された特徴と同様に、鉄分の多い高密度の残余の惑星を残して、大量のケイ酸塩マントル物質を放出します。
クレジット：ブリストル大学ゾー・ラインハルト氏、トーマス・デンマン氏
2つの10地球質量惑星間の高速正面衝突の流体力学的シミュレーション
ビデオは、2つの10個の地球質量惑星間の高速正面衝突の流体力学的シミュレーションを示しています。材料の温度範囲はグレー、オレンジ、イエロー、レッドの4色で表されます。グレーは最も冷たく、レッドは最も熱いです。そのような衝突は、Kepler-107cの観測された特徴と同様に、鉄分の多い高密度の残余の惑星を残して、大量のケイ酸塩マントル物質を放出します。ビデオを見る
クレジット：ブリストル大学ゾー・ラインハルト氏、トーマス・デンマン氏
関連記事：Kepler-107系外惑星系における異なる双子の起源としての可能性があるジャイアントインパクト
惑星同士の衝突
リリース番号： 2019-05
リリース用： 2019年2月4日月曜日 - 午前11:00
ケンブリッジ、マサチューセッツ州 -
現在、地球の半径の約3倍未満の半径を持つ約2000の確認された太陽系外惑星があり、それらの密度の測定は驚くべき多様性を明らかにしています。大部分が揮発性物質（金属や岩よりも密度が低いが海王星の半径は地球の半径の約4倍）でできているネプチューンより密度が低いものもあれば、地球以上の岩石のような密度を持つものもあります。そのような広い範囲の組成は、惑星形成過程における異なる初期条件の産物であるかもしれません、あるいはそれは進化するにつれてその初期の性質を変えるために何か劇的なことが惑星に起こるからかもしれません。
Nature Astronomyの新しい論文で、Istituto Nazionale Di Astrofisica（INAF）の天文学者Aldo S. BonomoとMario Damasso、そしてCenter for Astrophysicsについて。Harvard＆Smithsonian（CfA）の天体物理学者Li Zengは、大規模な同僚チームと一緒に、惑星外システムKepler-107で巨大な衝突が起こったにちがいないと報告しています。私たち自身の太陽系には衝突過程のいくつかの観測的証拠がありますが、これまでのところ、太陽系外惑星間の衝撃シナリオを支持する明白な発見はありません。
巨星の木星、土星、天王星、海王星のような低密度の惑星は、若い星の原始惑星系円盤の外側の領域にある冷たい氷とガスから形成されると天文学者が考えていました。内側のゾーンは珪酸塩や鉄のような岩の多い元素から惑星を作り、その微粒子はより高温の環境でも生き残ることができます。今日、星の近くを周回する何百もの低密度の巨大外惑星が発見され、写真はより複雑になっています。進化的効果の場合、2つの過程が惑星の密度に影響を与える可能性が最も高いと考えられています。ホスト星の放射線による蒸発による惑星の大気や表面からの質量損失、または惑星間の巨大な衝突です。
Kepler-107の4つの既知の惑星のうち、2つの最も内側の惑星は、それぞれ1.536と1.597地球半径のほぼ同一の半径を持っています（それぞれの不確実性は約0.2％に過ぎません）。彼らの周期もまた3.18日と4.90日で似ています、それは彼らがお互いに比較的近くを周回することを意味します。ラ・パルマのテレスコピオ・ナツィオナーレ・ガリレオのHARPS-Nスペクトログラフを使用して、チームは惑星の質量、したがってそれらの密度を決定しました。観測は驚くべきことです - それらの密度は非常に異なります：それぞれ立方センチメートルあたり5.3と12.65グラム。比較のために、水の密度は1立方センチメートル当たり1グラムであり、地球のものは立方センチメートル当たり5.5グラムです。一方の惑星が他方の2倍以上の密度をもつという事実は、両方の惑星に同じように影響を与えているはずの恒星の放射線効果では簡単に説明できません。さらに、内側のものよりも密度が高いのは外側のものです。その代わりに、天文学者たちは、1つの惑星、Kepler-107c（より密度の高い惑星）への巨大な衝撃が、初期の珪酸塩マントルの一部を取り除き、それをその稠密な鉄心によって支配したままにすると主張します。彼らはこの仮説を理論計算で支持している。
CfAのLi Zeng氏は、次のように述べています。「これは、Kepler宇宙望遠鏡が発見し、特徴付けた多くの興味深い太陽系外惑星系のうちの1つです。より多くのそのような例を見つけることが期待されています。」
破滅的な混乱が惑星系で頻繁に起こるならば、天文学者はますます多くの太陽系外惑星密度が正確に決定されるのでKepler-107のような他の多くの例を見つけることを予測する。
メルセデスロペス - モラレス、アンドリューヴァンダーバーグ、ジョンジョンソン、デイブレーサム、チャンタネルナバ、デビッドフィリップスとディミタールサセロフはチームの他のCfAメンバーです。Li Zengは、ハーバードの生命起源イニシアチブおよび地球惑星科学省とも提携しています。
マサチューセッツ州ケンブリッジに本社を置く天体物理学センター ハーバード＆スミソニアン（CfA）は、スミソニアン天体観測所とハーバード大学観測所との共同研究です。6つの研究部門に組織されたCfA科学者は、宇宙の起源、進化、そして最終的な運命を研究します。
この図は、2つの10個の地球質量惑星間の高速正面衝突の流体力学的シミュレーションの途中から1フレームを示しています。材料の温度範囲はグレー、オレンジ、イエロー、レッドの4色で表されます。グレーは最も冷たく、レッドは最も熱いです。そのような衝突は、Kepler-107cの観測された特徴と同様に、鉄分の多い高密度の残余の惑星を残して、大量のケイ酸塩マントル物質を放出します。
クレジット：ブリストル大学ゾー・ラインハルト氏、トーマス・デンマン氏
2つの10地球質量惑星間の高速正面衝突の流体力学的シミュレーション
ビデオは、2つの10個の地球質量惑星間の高速正面衝突の流体力学的シミュレーションを示しています。材料の温度範囲はグレー、オレンジ、イエロー、レッドの4色で表されます。グレーは最も冷たく、レッドは最も熱いです。そのような衝突は、Kepler-107cの観測された特徴と同様に、鉄分の多い高密度の残余の惑星を残して、大量のケイ酸塩マントル物質を放出します。ビデオを見る
クレジット：ブリストル大学ゾー・ラインハルト氏、トーマス・デンマン氏
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