（Planet found that defies the laws of physics：9月11日英語版配信分）
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『死にゆく“あり得ない”惑星を発見？』
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地球から約325光年離れた恒星を回る新たな惑星が発見された。本来なら“存在しないはず”の惑星だという。WASP-18bと名付けられたその惑星は木星の10倍の質量を持つが、恒星との距離が近すぎるため、わずか24時間ほどで公転を完了してしまうという。
惑星と恒星の相互作用に関する通説に従えば、WASP-18bは存在しないはずの惑星であり、仮に存在するとしても瀕死状態にあると考えられる。
「壮絶な最期を遂げる直前の“ホット・ジュピター”を幸運にも観測できたのかもしれない」と、研究に参加したイギリスにあるキール大学のコール・ヘリエ氏は言う。ホット・ジュピターとは、中心の恒星から非常に近い軌道上（水星−太陽間の8分の1未満の距離）を公転する、木星ほどの大きさの巨大ガス惑星のことである。
あるいは、惑星の潮汐相互作用に関する定説を覆すような未知の惑星である可能性も否定できない。
ホット・ジュピターは誕生時には恒星から遠く離れているが、長い年月をかけて公転を重ねるうちに、徐々に近づいていくと考えられている。
WASP-18bは現在、恒星から220万キロの位置にあり、宇宙規模で考えればほぼ“隣接”していると言っていい。このような巨大惑星がごく近くに存在する場合、恒星との間で引力が作用し、月が地球に及ぼすような潮汐効果が生まれているはずである。
しかも、現状のような距離であれば作用する引力はかなり強いため、やがて惑星はその公転エネルギーを失い、急速に恒星へと落下していくはずだ。この通説がWASP-18bについても当てはまるなら、この惑星ほど死に近い星は存在しないということになる。
しかしヘリエ氏は、そのような“死に体の惑星”を観測できる確率は、2回連続で一組のトランプから赤のエースを抜き出すようなものだと考えている。「1000分の1くらいの確率だ。ただし、ゼロではない」。
ヘリエ氏らの研究チームが発表した研究論文は今週発行の「Nature」誌に掲載されているが、その中ではもう一つの興味深い可能性が指摘されている。WASP-18bが死ぬ間際でないとしたら、今回の発見は恒星と惑星が潮汐力を相互作用させるという、初の実例になるかもしれないのだ。
潮汐力の影響を受けている恒星と惑星の行動は、“Q値”と呼ばれる複合的かつ汎用的な因子を用いて測定される。
アメリカ、メリーランド大学の惑星学者で、「Nature」誌上で今回の研究論文に解説を寄せているダグ・ハミルトン氏は、この因子について次のように説明する。「鐘を鳴らしたときのことを考えるとわかりやすい。鐘を叩けば当然、音が鳴り始める。この場合、Q値はその音の持続時間を示す尺度となる。惑星が持つエネルギー量と言っても良い」。
今回のケースなら、“接近する惑星”は鐘に例えられる。エネルギー保存の法則により恒星に接近する惑星が失うエネルギーは恒星に移転するが、このエネルギーが鐘の音にあたるという。
ハミルトン氏はさらに説明を続ける。「恒星は惑星からの重力の影響で、わずかに形状が変化している。その状況で惑星の影響を取り去った場合、恒星が元の形状を取り戻すまでにかかる時間はどのくらいか。この場合、Q値は恒星が惑星の影響を打ち消す潮汐力を測る尺度となる」。
では、WASP-18bのケースはどうだろう。もし、ごく近距離の公転を維持できるほどQ値が弱いとしたら一大事だ。科学者たちは、新事実と、それにまったく当てはまらない通説との間にある矛盾を解消しなければならなくなる。
ヘリエ氏は、「WASP-18bが公転している恒星は特別なのかもしれない。このタイプの星は、潮汐力を打ち消す力がほかの天体より大幅に弱い可能性もある」と話している。
WASP-18bの謎は深まる一方だが、その答えは意外と早く明らかになるかもしれない。もし実際に死の直前にあるとしたら、10年以内に軌道の縮小を観測できるはずだ。
Picture courtesy ESA, NASA, M. Kornmesser (ESA/Hubble), and STScI
[ナショナルジオグラフィック]
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地球から約325光年離れた恒星を回る新たな惑星が発見された。本来なら“存在しないはず”の惑星だという。WASP-18bと名付けられたその惑星は木星の10倍の質量を持つが、恒星との距離が近すぎるため、わずか24時間ほどで公転を完了してしまうという。
惑星と恒星の相互作用に関する通説に従えば、WASP-18bは存在しないはずの惑星であり、仮に存在するとしても瀕死状態にあると考えられる。
「壮絶な最期を遂げる直前の“ホット・ジュピター”を幸運にも観測できたのかもしれない」と、研究に参加したイギリスにあるキール大学のコール・ヘリエ氏は言う。ホット・ジュピターとは、中心の恒星から非常に近い軌道上（水星−太陽間の8分の1未満の距離）を公転する、木星ほどの大きさの巨大ガス惑星のことである。
あるいは、惑星の潮汐相互作用に関する定説を覆すような未知の惑星である可能性も否定できない。
ホット・ジュピターは誕生時には恒星から遠く離れているが、長い年月をかけて公転を重ねるうちに、徐々に近づいていくと考えられている。
WASP-18bは現在、恒星から220万キロの位置にあり、宇宙規模で考えればほぼ“隣接”していると言っていい。このような巨大惑星がごく近くに存在する場合、恒星との間で引力が作用し、月が地球に及ぼすような潮汐効果が生まれているはずである。
しかも、現状のような距離であれば作用する引力はかなり強いため、やがて惑星はその公転エネルギーを失い、急速に恒星へと落下していくはずだ。この通説がWASP-18bについても当てはまるなら、この惑星ほど死に近い星は存在しないということになる。
しかしヘリエ氏は、そのような“死に体の惑星”を観測できる確率は、2回連続で一組のトランプから赤のエースを抜き出すようなものだと考えている。「1000分の1くらいの確率だ。ただし、ゼロではない」。
ヘリエ氏らの研究チームが発表した研究論文は今週発行の「Nature」誌に掲載されているが、その中ではもう一つの興味深い可能性が指摘されている。WASP-18bが死ぬ間際でないとしたら、今回の発見は恒星と惑星が潮汐力を相互作用させるという、初の実例になるかもしれないのだ。
潮汐力の影響を受けている恒星と惑星の行動は、“Q値”と呼ばれる複合的かつ汎用的な因子を用いて測定される。
アメリカ、メリーランド大学の惑星学者で、「Nature」誌上で今回の研究論文に解説を寄せているダグ・ハミルトン氏は、この因子について次のように説明する。「鐘を鳴らしたときのことを考えるとわかりやすい。鐘を叩けば当然、音が鳴り始める。この場合、Q値はその音の持続時間を示す尺度となる。惑星が持つエネルギー量と言っても良い」。
今回のケースなら、“接近する惑星”は鐘に例えられる。エネルギー保存の法則により恒星に接近する惑星が失うエネルギーは恒星に移転するが、このエネルギーが鐘の音にあたるという。
ハミルトン氏はさらに説明を続ける。「恒星は惑星からの重力の影響で、わずかに形状が変化している。その状況で惑星の影響を取り去った場合、恒星が元の形状を取り戻すまでにかかる時間はどのくらいか。この場合、Q値は恒星が惑星の影響を打ち消す潮汐力を測る尺度となる」。
では、WASP-18bのケースはどうだろう。もし、ごく近距離の公転を維持できるほどQ値が弱いとしたら一大事だ。科学者たちは、新事実と、それにまったく当てはまらない通説との間にある矛盾を解消しなければならなくなる。
ヘリエ氏は、「WASP-18bが公転している恒星は特別なのかもしれない。このタイプの星は、潮汐力を打ち消す力がほかの天体より大幅に弱い可能性もある」と話している。
WASP-18bの謎は深まる一方だが、その答えは意外と早く明らかになるかもしれない。もし実際に死の直前にあるとしたら、10年以内に軌道の縮小を観測できるはずだ。
Picture courtesy ESA, NASA, M. Kornmesser (ESA/Hubble), and STScI
[ナショナルジオグラフィック]
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