太陽系近傍の赤色矮星にハビタブル惑星候補が見つかる

太陽系近傍にある恒星「GJ 1061」の周りに3つの地球型惑星候補が見つかりました。そのうち少なくとも1つでは、惑星表面に液体の水が存在できるかもしれません。

独ゲオルク・アウグスト大学に所属する S. Dreizler氏らヨーロッパとチリの研究者からなるグループがarXivに投稿した研究(arXiv:1908.04717)は、太陽系近傍の恒星「GJ 1061」(別名ルイテン372-58)に3つの惑星候補を見つけたことを伝えています。

GJ 1061は太陽から12光年の距離にある赤色矮星(低温の小さい恒星)で、質量は太陽の12%・半径は16%しかありません。この星の質量やサイズは、太陽系最至近の恒星として知られるプロキシマ・ケンタウリに似ています。

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赤色矮星の活動性と惑星の居住可能性

赤色矮星の惑星では赤色矮星の活動性が惑星の大気に大きな影響を与え、活動性が低い場合はこれまで考えられていたより生命の存在に適していることが示されました。

惑星の表面に液体の水が保たれるには、惑星が恒星に近すぎず遠すぎない軌道を持たなければなりません。恒星の周りでこの条件を満たす領域をハビタブルゾーン(HZ)といいます。HZは恒星の性質に影響され、光度の小さい赤色矮星(低温の小さい恒星)ではその範囲は恒星に近い位置になります。

米ノースウエスタン大に所属する Howerd Chen 氏らの研究グループがarXivに投稿した研究(arXiv:1907.10048)は、赤色矮星のHZにある惑星の気候を、大気中の化学反応を詳細に取り入れたシミュレーションを用いて調べたものです。

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赤色矮星の惑星は必ずしも潮汐固定されているとは限らない

赤色矮星の周りにある居住可能惑星は、主恒星に同じ半球を向け続ける「潮汐固定」の状態にあるとされています。新しい研究では、条件によって惑星は容易に潮汐固定でない状態になりうることが示されました。

潮汐固定された真円軌道と楕円軌道の惑星に働く潮汐力

太陽系にある衛星の多くは、自転と公転周期が一致し、常に同じ半球を惑星に向けています。「潮汐固定」と呼ばれるこの状態は、惑星から衛星に働く「潮汐力」が原因です。

※天体の重力源に近い部位と遠い部位とでは、重力源までの距離が異なるため、異なる大きさの重力で重力源に引き寄せられます。この重力の差を天体を引き延ばす方向に働く見かけの力として表したのが潮汐力です。

系外惑星のうち主恒星に近い軌道を公転しているものも同様に潮汐固定の状態にあると信じられています。特に赤色矮星(=低温の小さい恒星)の周りにある居住可能惑星(=生命の生息可能な惑星)は、主星の光度の小ささを反映して主星に近い軌道にあるため、潮汐力が惑星に大きな影響を及ぼします。

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ロス128の活動周期

地球に似た惑星を持つ太陽近傍の恒星「ロス128」には、太陽の活動周期に似た5.4年の活動周期があることが分かりました。

太陽系から11.1光年の距離にある赤色矮星「ロス128」(Ross 128)は、2017年に地球に似た質量・温度の惑星が見つかったことで注目を集めています。アルゼンチン・ブエノスアイレス大学に所属する R. V. Ibañez Bustos 氏らの研究チームがarXivに投稿したプレプリント(arXiv:1907.05728)は、このロス128の活動周期について調べたものです。

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赤色矮星の惑星「LSPM J2116+0234 b」

「CARMENES」分光器を用いた研究で、赤色矮星「LSPM J2116+0234」の周りに新たに惑星が見つかりました。

「CARMENES」はスペインのカラルアルト天文台3.5m望遠鏡に設置された分光器です。この装置は赤色矮星(低温の小さい恒星)の周りにある惑星を視線速度法で観測するのに最適で、2016年から赤色矮星を対象にした大規模サーベイを行っています。

関連記事:系外惑星の観測方法#視線速度法

ドイツのゲオルク・アウグスト大学に所属するS. Lalitha氏らが『アストロノミー・アンド・アストロフィジックス』に投稿した研究(リンク)は、CARMENESサーベイのターゲットに含まれる2つの赤色矮星「グリーゼ686」と「LSPM J2116+0234」について成果を伝えています。グリーゼ686では既知の惑星を再観測し、「LSPM J2116+0234」では新たに惑星を発見しました。

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最遠の多重惑星系が見つかる

太陽系から2万3000光年離れた位置に、マイクロレンズ法の観測で2つの巨大ガス惑星を含む惑星系が見つかりました。

5つのマイクロレンズサーベイ

韓国の忠北大学に所属する Cheongho Han 氏らの研究グループがarXivに投稿した研究(arXiv:1907.01741)は、赤色矮星(低質量の恒星)と2つの巨大ガス惑星からなる惑星系「OGLE-2018-BLG-1011L」をマイクロレンズ法で発見したことを伝えています。

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赤い三連星に惑星が見つかる

TESSの観測で赤色矮星の3連星の中に地球型惑星が見つかりました。太陽系近傍にあるこの惑星系は、惑星大気の観測ターゲットとして有望です。

LTT 1445 A系と太陽系の比較

ハーバード・スミソニアン天体物理学センターに所属する Jennifer G. Winters 氏らがarXivに投稿した研究(arXiv:1906.10147)は、太陽系近傍の連星系「LTT 1445」に系外惑星を発見したことを伝えています。

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低温の赤色矮星LP 791-18に惑星見つかる

系外惑星観測衛星TESSが赤色矮星「LP 791-18」の周りに2つの惑星を見つけました。LP 791-18はこれまで惑星が知られている赤色矮星の中でも3番目に温度が低い天体です。

LP 791-18の惑星の日射量とサイズ。

「LP 791-18」は太陽系から86光年の距離にある赤色矮星(質量の小さい低温の恒星)です。半径は太陽の6分の1しかなく、赤色矮星の中でも小さい部類に入ります。

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赤色矮星LHS 1140の紫外線環境

ハビタブル惑星候補を持つ太陽系近傍の赤色矮星「LHS 1140」の紫外線環境を、人工衛星「スイフト」を用いて調べた研究が公表されました。

太陽系から49光年の距離にある「LHS 1140」は、質量・半径がそれぞれ太陽の0.18倍・0.21倍の赤色矮星(低温の小さい恒星)です。2017年にこの星の周りに見つかった惑星「LHS 1140 b」(以下「惑星b」)は地球の1.7倍の半径を持ち、LHS 1140のハビタブルゾーン(惑星表面に液体の水が存在可能な領域)に収まる軌道を24.7日周期で公転しています。

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ティーガーデン星の惑星に生命は存在可能か?

ティーガーデン星の2つの地球型惑星をモデルを用いて調べた研究で、幅の広い条件で、惑星の少なくとも一部の地域に液体の水が存在可能とみられることが示されました。

太陽系から12.5光年の距離にある「ティーガーデン星」には、ごく最近2つの地球型惑星(内側の「惑星b」と外側の「惑星c」)が見つかりました。地球並みの質量を持ち地球に似た日射受けているこれらの惑星は、表面に液体の水が存在するかもしれません。

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史上最短周期の褐色矮星が見つかる

0.676日で主恒星の周りを公転する褐色矮星(恒星と惑星の中間質量の天体)が見つかりました。この天体は形成から5500万年しか経っていない連星系に属していますが、既に寿命は残りわずかのようです。

褐色矮星の想像図

英ウォーリック大学に所属するJame. Jackman氏らが6月19日にarXivに投稿した研究(arXiv:1906.08219)は、「次世代トランジットサーベイ」(NGTS)が発見した超短周期の褐色矮星「NGTS-7Ab」について伝えています。

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ルイテン98-59系の惑星質量が明らかに

系外惑星観測衛星「TESS」が発見した「ルイテン98-59」系で3つの惑星の質量が測定されました。

ルイテン98-59系の惑星と太陽系の地球型惑星

「ルイテン98-59」(L 98-59)は太陽系から35光年の距離にある太陽系近傍の星の1つで、太陽の約1/3のサイズしかない赤色矮星(低温の小さい恒星)です。この星の周りには2019年に公転周期2.3~7.5日の3つの系外惑星が報告されています。

関連記事:TESSが3つの惑星を発見・地球より小さい惑星も(L 98-59の惑星発見)

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小さい赤色矮星ほど惑星の存在頻度が高くなる?

赤色矮星の中でも温度が低く小さいものほど短周期(10日以下)の惑星が多く存在することが示されました。

赤色矮星

2009年から2013年に行われた「ケプラー」宇宙望遠鏡の主要ミッションは太陽に似た恒星を主なターゲットとしていましたが、太陽より小さい「赤色矮星」もターゲットの約2.5%を占めていました。

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マイクロレンズ法で発見された系外惑星KMT-2018-BLG-1990Lb

マイクロレンズ効果の観測を行っている「KMTNet」が、新たに系外惑星を発見しました。赤色矮星を公転する木星型惑星と見られます。

韓国天文科学院に所属するYoon-Hyun Ryu氏らがarXivに投稿した研究(arXiv:1905.05509)は、重力マイクロレンズ法を用いて新たな惑星「KMT-2018-BLG-1990Lb」を発見したことを報告しています。

関連記事:系外惑星の観測方法#マイクロレンズ法

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赤色矮星の惑星系にハビタブル惑星候補見つかる

これまでに3つの惑星が知られている「K2-133」系に第4の惑星が確認されました。

K2-133系の惑星

英クイーンズ大学ベルファストに所属するR. Werlls氏らがarXivに投稿したプレプリント(arXiv:1905.05206)は、これまでに惑星が3つ確認されている「K2-133」(別名:LP 358-499)系に、新たに惑星を確認したと伝えています。

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