【天文学】太陽系に近い恒星を周回する巨大地球型惑星の手掛かり
Nature
恒星運動の研究から、質量が地球の3倍超の低温惑星が太陽系の近くにあるバーナード星を周回している可能性のあることを報告する論文が、今週掲載される。
バーナード星は、太陽系の形成以前から存在していた赤色矮星で、孤立星の中では太陽に最も近い位置にある。バーナード星は、太陽系の近くにあることから、長い間、太陽系外惑星の探索における研究対象候補となっていたが、これまでの研究でそうした惑星は発見されていない。
今回、Ignasi Ribasたちの研究グループは、過去20年間に複数の観測施設によって記録されたバーナード星の視線速度測定データを解析した。その結果、233日周期の小さい振幅のシグナルが見いだされた。Ribasたちは、このシグナルがスーパーアース（巨大地球型惑星）の存在を示している可能性があると考えている。スーパーアースとは、地球より大きな質量を持つが、太陽系の巨大氷惑星である海王星や天王星ほどの質量ではない惑星のことである。スーパーアースと考えられる今回の太陽系外惑星の質量は、最小でも地球の3.2倍とされた。
さらにRibasたちは、この太陽系外惑星が、バーナード星のいわゆる「雪線」の近くを周回していると結論付けている。雪線とは、原始惑星系円盤にもともと存在していた粒状の物質に水分が氷結し始める低温領域を結んだ線をいう。この領域は、惑星の形成に適していると考えられている。
バーナード星が太陽系に近い位置にあり、この太陽系外惑星候補の周回時間が比較的長いため、この惑星候補は今後の研究対象として理想的で、太陽系外の惑星に関する新たな知見をもたらす可能性を秘めている。
A cold planet more than three times the mass of Earth may be orbiting a star in our neighbourhood, suggests a study of stellar movements published this week in Nature.
A red dwarf that predates the Solar System, Barnard’s star is the closest solitary star to the Sun. The star’s proximity to the Solar System has made it a long-running candidate in the hunt for exoplanets; however, none of the previous searches have led to a discovery.
Ignasi Ribas and colleagues analyse the data from two decades of radial-velocity measurements of Barnard’s star recorded by multiple facilities. The authors find a low-amplitude signal in the data that repeats every 233 days, which they suggest could indicate the presence of a super-Earth. Super-Earths are planets with masses larger than the Earth, but not as high as the Solar System’s ice giants, Neptune and Uranus. The candidate planet has a minimum mass of 3.2 Earths.
Furthermore, the authors conclude that the exoplanet orbits close to the so-called ‘snow line’ of Barnard’s star - the distance around a star at which it is cold enough that water can freeze onto pre-existing grains of material in a protoplanetary disk. It has been suggested that this region is favourable for planet formation.
The proximity of Barnard’s star to the Solar System, along with the relatively long orbit time of the candidate planet, makes the candidate exoplanet ideal for further examination, potentially offering new insights into planets beyond the Solar System.
doi: 10.1038/s41586-018-0677-y
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