Hello the universe!

お星さまナビゲーターのアルドラです。

地球人さんのいる太陽系には、水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星の8つの惑星がありますね。それぞれ特徴を持った惑星ですが、一番わかりやすく分類するとしたら水星から火星までの惑星には主に岩石でできた地面があり地球型惑星、岩石惑星)、木星と土星はガスの集まりでできており木星型惑星、巨大ガス惑星)、海王星と天王星はガスだけでなくメタンなどの液体や氷でできていること天王星型惑星、巨大氷惑星)でしょうか。

宇宙には「星の数ほど」の恒星がそれぞれが惑星を持っており、太陽系以外に属する惑星は「系外惑星」と総称されます。

系外惑星の観測が始まったのは1940年代ですが、当時の観測方法では系外惑星を見つけることができないとわかったのが1970年代。それから観測方法の手を変え品を変え試行錯誤されますが、なんと1990年代に入っても有効な観測結果が得られませんでした。

しかしこの観測できない間にも、惑星がどのようにして作られていくのか(惑星形成理論)が活発に議論されていたんですよ。

そして1995年、初めて系外惑星が発見されます。しかもこの系外惑星、木星の半分くらいの巨大ガス惑星でありながら、恒星から0.05au(auは距離の単位で、1auは地球~太陽の距離)ほどの距離にあったのです。恒星からとても近い距離で熱せられることから、このような巨大ガス惑星は「ホットジュピター」と呼ばれています。

当時の仮説では、系外惑星も太陽系と同じように距離で惑星の特徴が変わると考えられていたのですが、このように当時の「常識」から外れた系外惑星はその後も次々と発見されていったのです。

 

そして今回紹介する「エキセントリック・ジュピター」もその一例です。

※この図は距離感のみをおおまかに示すものであり、実際の恒星や惑星の大きさは異なります。

 

この画像にもある通り、エキセントリックジュピターは木星のような巨大ガス惑星でありながら、つぶれた楕円軌道を描き、恒星のすぐそばを通るのが特徴です。ここに書かれた「軌道離心率」は軌道のつぶれ具合を表す数字です。

0が真円、1が放物線を描きますが、水星以外の太陽系の惑星は軌道離心率0.1以下のほぼ円に近い楕円軌道を描きます。

それに対して系外惑星では、このエキセントリック・ジュピターのように軌道離心率が0.2~0.3以上のものや、0.9を超える細っっ長い軌道をもった惑星も見つかっているのです。

なぜこのような軌道を描くのかは、原始惑星系円盤(惑星系がまだガスや塵で覆われていて、惑星や軌道が安定していない状態)、連星系の伴星による影響(太陽系で例えると太陽が2つあって他の惑星の軌道が捻じ曲げられている状態)、近傍を通過した恒星の影響(太陽系のそばに別の恒星が通りかかって軌道が引っ張られるなど)、惑星同士の重力の影響などが考えられています。

とくにエキセントリック・ジュピターは1つの惑星系に対して単体で発見されることが多いので、3個以上の同程度の重さを持った惑星同士が重力を及ぼしあうことでこのような軌道になったとされています。地球の巨大ガス惑星は木星、土星の2つですが、このような惑星が3つ以上あると、惑星の軌道が安定しないのです。もし太陽系にもう一つ木星があれば、他の小惑星や惑星が木星に引き寄せられて壊れてしまったり、地球が太陽系外に吹っ飛ばされてしまっていたかもしれませんね。

 

系外惑星には、系外惑星第1号で見つかったホット・ジュピター、エキセントリック・ジュピター、だけでなく地球の10倍ほどの質量をもつスーパー・アース、惑星が水を液体として保てる距離領域(ハビタブルゾーン:惑星が生命体を持つ可能性があるとされる領域)に位置する岩石惑星など、まだまだ特徴的な惑星もあるんですよ。

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