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NASAの宇宙探査機TESSが新発見した、奇妙な惑星とは?

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本記事は、NASA’s Spacecraft TESS Discovers A New, Weird Planet
翻訳・再構成したものです。
配信元または著者の許可を得て配信しています。

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読了時間 : 約2分27秒

・TESSが3番目の太陽系外惑星HD 21749bを発見した。
・矮星を36日周期で周回し、表面温度は約150℃。
・100光年以内で発見された太陽系外惑星の中で、最も周期の長い太陽系外惑星である。

 

2018年4月、NASAはトランジット法【惑星が主星の前を通り過ぎる現象を観測する方法】で太陽系外の惑星を探すTESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite【トランジット系外惑星探索衛星】の略)を打ち上げました。この探査機は、惑星などの天体が前を通り、星の一部を一時的に遮るたびに、遠くの星明かりに小さな凹みがないかどうかを探します。

 

TESSは惑星探査機ケプラーの後継機で、新しい惑星をできるだけ多く発見することを目的としています。特に、私たちの比較的近くにある太陽系外惑星を探すのが目的です。これらの惑星は、様々な望遠鏡で観察することで、大きさや質量、大気の状態などを知ることができ、研究しやすくなります。

 

このほどNASAは、TESSが太陽系から53光年の位置にあるレチクル座の矮星【わいせい、半径と光度の小さい恒星】の周りを回る、HD 21749bと名づけられた新しい太陽系外惑星を発見したことを確認しました。

 

TESSはすでに、わずか数時間から数日の周期で主星の周りを回る太陽系外惑星を2つ発見していますが、今回確認された3つ目の惑星は、それよりもかなり興味深いものです。その理由を探ってみましょう。

 

海王星よりやや小さい質量の太陽系外惑星

HD 21749bは、すでに発見された他の2つの太陽系外惑星と同様、太陽より暗くて小さい恒星の周りを回っています。しかし、この惑星は他の2つよりもかなり遠くを回っており、恒星の周りを1周するのに36日かかります。

 

一方、最初に確認された太陽系外惑星(Pi Mensae c)は6日に1回、2番目の惑星(LHS 3884b)はわずか11時間で軌道を一周します。

 

今回発見された惑星は、大きさが地球の約3倍、質量が約23倍あり、表面温度は他の2つの太陽系外惑星よりもずっと低く、150℃です。また、この惑星の主星は、人間の目で見るよりも25倍ほどの暗さです。

 

HD 21749bを観測するTESSのイメージ図
出典:ゴダード宇宙飛行センター/NASA

 

HD 21749bは岩石質ではありませんが、海王星よりも密度が高い惑星です。水が存在する可能性はあるものの、この惑星が居住可能である望みはありません。

 

出典:arXiv:1901.00051|NASA|MIT
【詳細を参照できます(英語版PDFファイル)】

 

研究者は表面下の温度を検出できませんでしたが、太陽系外惑星はそれほど遠くないため、将来的には2021年に打ち上げが予定されているNASAの次世代宇宙望遠鏡「ジェイムズ・ウェッブ」で内部環境を調べることは可能になるでしょう。

 

全体として、これまでに発見された100光年以内の通過型太陽系外惑星の中で、最も長周期(表面温度が最も低い)の惑星であることがわかりました。

 

画像出典:NASA

 

さらに興味深いのは、同じ星の周りを回っている別の惑星があるかもしれないということです。その惑星は地球と同じくらいの大きさで、7.8日周期で恒星の周りを回っているかもしれません。この惑星はすでにTESSによって発見されており、もし確認されれば、研究者はついに地球に近い(特に大きさの点で)太陽系外惑星を研究することができるようになります。

 

TESSの2年間のミッション

2年間のミッションの間に、ほぼ全天を観測し、近傍の星にある太陽系外惑星の豊富なカタログを作成します。そのために、全天を重複するセクターに分割し、各セクターを27日間ずつ分析します。

 

第一の目的は太陽系外惑星を見つけることですが、それ以外にも、小惑星や彗星、超新星、食連星【共通重心の周りを回る連星が、互いを隠し合う(食現象)ことによって明るさが周期的に変わる変光星】などの現象を、各セクターで観測しながら記録していく予定です。

 

発見された惑星が近くにあれば、地上や宇宙の望遠鏡による観測で、その特徴を明らかにすることができるのです。

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