TESSが3つの惑星を発見・地球より小さい惑星も

ルイテン98-59系の惑星と太陽系の地球型惑星

NASAの系外惑星観測衛星「TESS」が赤色矮星「ルイテン98-59」(略称 L 98-59)に3つの地球サイズの惑星を発見しました。最も小さい惑星は半径が地球の7割しかないと見られます。


この発見は、NASAのゴダード宇宙飛行センターに所属する Veselin B. Kostov 氏らの研究グループがarXivにプレプリントとして投稿した論文で伝えられました(外部リンク)。

恒星「ルイテン98-59」 (略称 L 98-59, 別名 TOI-175)は太陽系から10.6パーセク(=35光年)の距離にあります。

この星自体は暗く小さい赤色矮星ですが、太陽系近傍にあるため赤色矮星としては明るく観測しやすいターゲットです。

ルイテン98-59は「TESS」の観測で3つの惑星候補のトランジット(=惑星が恒星の手前を通過すること)が見つかりました。その後、地上の望遠鏡を用いた観測で誤検知の可能性が低いことが確かめられ、惑星を確認 (validate) したとして公表されました。

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※「validate」とは「confirm」ほど確実ではない確認を表します。

惑星系の特徴

研究チームの見積もりによると、主星のルイテン98-59の質量は太陽の0.32倍・半径は0.29倍・有効温度は3500ケルビン(約3250℃)と見られます。これらの性質は中程度のサイズを持つ赤色矮星として典型的なものです。

見つかった3つの惑星は、内側からそれぞれ2.25日・3.69日・7.45日をかけて主恒星の周りを公転しています。軌道半径はそれぞれ0.023au・0.032au・0.050auです(1au=地球と太陽の距離)。

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系の惑星(上)と太陽系の地球型惑星の比較。円の半径が惑星半径、横軸が地球を1とした日射量(対数スケール)を表す。

惑星の物理的サイズは3つとも地球半径の1.4倍以下と小さく、特に最も内側の「ルイテン98-59b」は地球半径の0.72倍しかありません。

惑星の質量や組成は現時点で分かっていません。しかしそのサイズの小ささから地球のような岩石惑星と見られています。

3つの惑星はいずれもハビタブルゾーン(惑星表面に液体の水が存在可能な範囲)より高温側にあり、生命が存在する見込みは薄いと考えられています。ただし最も外側の惑星「ルイテン98-59d」はハビタブルゾーンから大幅に外れているわけではなく、主星から受け取る日射は水星と金星の中間程度に留まります。

今後の観測

TESSは1か月弱の「セクター」と呼ばれる期間ごとに観測する領域を変えています。今回の研究は「セクター2」のデータに基づくものです。

ルイテン98-59偶然にもセクター同士の視野が重なる位置にあるため、今後さらに6つのセクター(合計7セクター)で観測できます。複数のセクターに渡って観測を行えば、惑星の軌道・サイズ等をより正確に知ることができます。

また3つの惑星の外側に新たに惑星が見つかる期待もあります。既知の惑星はいずれもハビタブルゾーンより恒星に近い側(高温側)にありますが、仮に外側に惑星が発見されれば、それはハビタブルゾーン内に位置しているかもしれません。

ルイテン98-59系の明るさは分光観測にも適します。特にNASAが開発中のジェームズウェッブ宇宙望遠鏡を用いれば惑星大気について調べることができると予想されています。


ルイテン98-59系のような小さなトランジット惑星を持つ恒星は、ケプラー宇宙望遠鏡(2009~2018年)の観測でも見つかっています。しかしその大半は詳細なフォローアップ観測に適さない暗い恒星でした。

太陽系近傍にあり、太陽系から見て明るいルイテン98-59系は、この種の惑星系を研究する格好の場として大いに期待されます。

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Kostov氏らの研究は2019年3月19日にarXivに投稿され、20日に公開されました。研究は6月27日に『アストロノミカル・ジャーナル』に正式に掲載されました(外部リンク)。

参考文献

  • Kostov, V. B. et al., 2019, “The L 98-59 System: Three Transiting Terrestrial-Sized Planets Orbiting a Nearby M-dwarf”, AJ 158, 32 (arXiv:1903.08017v1).

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更新履歴

  • 2019/06/29 – アストロノミカル・ジャーナルへの掲載について加筆

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