GJ 9827 c

GJ 9827 c

(Imaginary Picture of GJ9827 c: 滋賀県立守山中学高等学校 ハビタブル研究会 渡邉由渚)

GJ9827(別名K2-135)は地球から約100光年離れたK6型星(表面温度4255K, 質量・半径共に太陽の約0.7倍程度)で、K2ミッション(ケプラー宇宙望遠鏡の第二期ミッション)によるトランジット法惑星探査が実施されました。その結果、この恒星の周りには3つのスーパーアース(地球の数倍程度の質量・半径の惑星)が周回していることが、2018年2月に出版のAstronomical Journal誌で報告されました。この3つのスーパーアース(中心星に近い方からGJ9827b, GJ9827c, GJ9827d)は、半径は地球の1.62倍, 1.27倍, 2.07倍で、中心星の周りを周回する軌道周期は1.2日, 3.6 日, 6.2日という値です。

この惑星系は地球から約100光年という距離にあり、現在(論文出版時の2018年2月)までにK2ミッションで発見されたスーパーアースの中では最も近い惑星となっています。そのこと、数年後に打ち上げ予定のJames Web Space Telescope (JWST)でのより詳細な惑星大気の観測に適していると強く期待されています。このような スーパーアースの惑星大気観測は、地球型惑星(岩石惑星)と木星製のようなガス惑星の境界に位置するスーパーアースがどのような大気構造及び内部構造を持っているかに迫る鍵とも言え、その意味でこのGJ9827惑星系は非常に有望な惑星系ということが言えます。

(Yuta Notsu)

GJ 9827 cについてもっと知りたい方は、以下のデータベースページをご覧ください。

GJ 9827 c (exoplanetkyoto.org)

(Imaginary Picture of GJ9827 c: Ryusuke Kuroki, Fuka Takagi & Yosuke A. Yamashiki)

ジャーナル記事

1.) A System of Three Super Earths Transiting the Late K-Dwarf GJ 9827 at 30 pc

2.) Mass determination of the 1:3:5 near-resonant planets transiting GJ 9827 (K2-135)

3.) HD 106315 and GJ 9827: Understanding the Formation and Evolution of Small Planets

 

WEB記事

1.) Planet GJ 9827 c

2.) THREE POSSIBLE SUPER-EARTHS DISCOVERED AROUND NEARBY SUN-LIKE STAR

3.) Planetary System GJ 9827, Secrets Of Far-Away Super-Earth

Pi Mensae b,c

<Pi Mensae b>  楕円軌道を持つスーパージュピター
<pi Mensae bの想像図 滋賀県立守山中学高等学校ハビタブル研究会 横山 恵美>

太陽の2.1倍の半径をもつとされる主星Pi Mensae (HD 39091)星には、合計二つの太陽系外惑星が発見されており、最初に発見されたのは、2001年に発見されたPi Mensae b (HD39091b)です。この惑星は、質量が木星の10.02倍と考えられており、かつ楕円軌道で中心星から1-5天文単位という、ちょうど金星相当軌道の内側からハビタブルゾーンの外側を2093日かけて周回する惑星です。なお、Pi Mensa bの半径はまだ正確には観測されていません。

(文責:山敷庸亮)

Pi Mensae b について詳しく知りたい方は以下のExokyotoのデータベースページをご覧ください。

http://www.exoplanetkyoto.org/exohtml/pi_Men_bJP.html

<pi Mensae b (HD 39091 b)の楕円軌道(紫色)と、Kopparapu et al. 2013によるハビタブルゾーン位置>

<pi Mensae bの想像図 exokyoto system automated selection, – © 2018 ExoplanetKyoto – Ryusuke Kuroki, Yosuke A. Yamashiki and Natsuki Hosono>

<pi Mensae cの想像図 exokyoto system automated selection,© 2018 ExoplanetKyoto- Ryusuke Kuroki, Yosuke A. Yamashiki and Natsuki Hosono>

Pi Mensae c (テーブルさん座π星c) は、太陽よりもやや大きくて明るい G 型星である Pi Mensae の周りを回る、地球の約2倍の半径を持つスーパーアースサイズの惑星です。この惑星の存在は2018年9月16日の arXiv で最初に報告されており、太陽系外惑星探索衛星 TESS によって発見された初めての系外惑星となりました。なお、Pi Mensae の周りには 2001 年にすでに木星の10倍の質量を持つ Pi Mensae b が発見されています。

<左から(1)太陽とpi Mensae (HD 39091) (2) 木星、(3) 海王星、(4) 地球とpi Mensae cとの比較>

Pi Mensae c は、サイズに対して質量が小さく、地球よりも低密度な惑星だと推定されています。そのため、大量の水を持っている惑星、あるいは分厚い大気を持っている惑星であると考えられています。また中心星からの距離は、太陽から水星までの距離の 1/50 程度しかないため、表面は高温で水が蒸発し続ける環境になっていることが推測されます。

<pi Mensae c (HD 39091 c)の軌道と、暴走温室限界線(緑)>

ちなみに Pi Mensae c は地球から 60 光年ほどの距離にあり、視等級は 5.67 等級であるため、非常に暗い環境下であれば地上から肉眼でも見ることのできる恒星です。もし南半球を旅されてこの星を実際に見ることができた際には、ぜひ「あの星の周りにはスーパーアースが回っているんだよ!」と周りの人に教えてあげましょう。

(文責:佐々木貴教)

Pi Mensae cについて詳しく知りたい方は以下のExokyotoのデータベースページをご覧ください。

http://www.exoplanetkyoto.org/exohtml/pi_Men_cJP.html

ちなみに、Mensaというのは日本語で「テーブルさん座」と定義されていますが、そもそもテーブルさんって何か知っていますか?テーブルさんとはテーブル山、すなわち、Table Mountain (ラテン語ではMons Mensae ), 南アフリカケープタウンにある、街を見下ろす素晴らしい台地状の山で、喜望峰周辺部の特徴的な地形です。フランスの天文学者ニコラ=ルイ・ド・ラカーユ(Abbé Nicolas-Louis de Lacaille)が設定した南天の14(12)の星座の一つです。

テーブルさん(Table Mountain) の写真を参考までに掲載します。

<Mons Mensae – Table Mountain, photo taken by Yosuke A. Yamashiki in 2000, © 2018 ExoplanetKyoto>>

TOI-1231 b

TOI-1231 b は、太陽系から 89.7 光年( 27.5パーセク)離れた恒星TOI-1231 を周回する系外惑星で、 2021 年に公開された。
恒星 TOI-1231 は視等級 12.3, 絶対等級 10.1 である。
この恒星は太陽の 0.5 倍の質量で、 半径は太陽の0.5 倍であり 、表面温度は 3562Kで、スペクトル型は M3Vである。
この恒星の惑星TOI-1231 b は、恒星 TOI-1231 のまわりを 公転周期24.2 日、 軌道長半径 0.13 天文単位 ( 19268205.7 km)で公転している。

TOI-1231bは、TESSにより発見された。
主星であるTOI-1231は、M型主系列星に分類される。太陽が分類されるG型列星より小さい星がM型列星に分類され、TOI-1231は太陽の半分ほどの大きさしかない。視等級が12.3等級であることと、ほ座方向にあることから日本の多くの地域からは見ることができない。
本記事では、現在見つかっている唯一の惑星、TOI-1231bについて取り上げる。
従来、TESSを用いると、M型矮星のハビタブルゾーンには、岩石のない、海王星と同じかそれ以下のサイズの惑星を1つしか見つけられないだろうと予想されていた。TOI-1231bはこれらの基準に当てはまる最初の惑星として注目されている。
TOI-1231bの特徴の1つに表面温度が約330K(約57℃)であることが挙げられる。
液体の水が存在するのか、生命が存在する可能性があるのか、今後の研究が期待される。
文責:藤井

TOI-1231 bについて詳しく知りたい方は下のリンクをクリック↓

TOI-1231 b (exoplanetkyoto.org)

WASP-107 b

WASP-107 b は、おとめ座のちょうどソンブレロ銀河(M104)付近の位置に、2017年に発見された木星サイズの太陽系外惑星であるが、その半径(地球の10.5倍、木星の0.94倍)に比較して、質量は地球の38倍、木星の0.12倍しかないため、密度が非常に小さく(191.6 kg/m3)、「水に浮く」と言われる土星の約1/5の密度となっている。そのため、質量による分類では木星クラスではなく、海王星クラスの惑星とされ、Hot Neptuneに分類される。この異常な低密度のため、Extremely Fluffy Exoplanet (非常にふわふわの太陽系外惑星)と称され、その生成が新たな惑星形成のシナリオを必要としている。

スペクトルタイプK6型の主星WASP-107 の周り約0.055天文単位を、およそ5.7日で一周する。惑星の実際のアルベドにもよるが、表面温度は770 (680-850)ケルビンとされており、金星の表面温度に近いが、ガス内部の温度はまだ明らかではない。この惑星からは大量のヘリウムガスが流れ出しているというハッブル宇宙望遠鏡を用いた観測結果が公表された。

(文責:山敷 庸亮)

WASP-107 bについて詳しく知りたい人は、以下のリンク

http://www.exoplanetkyoto.org/exohtml/WASP-107_bJP.html

HD 40307 g

HD 40307 g は、太陽系から 41.7 光年( 12.8パーセク)離れた恒星HD 40307 を周回する系外惑星で 2012 年に公開された. 恒星 HD 40307 は視等級 7.2, 絶対等級 6.6 である. この恒星は太陽の 0.8 倍の質量で、 半径は太陽の0.7 倍であり 表面温度は 4977 ケルビンで、スペクトル型は K2.5Vである。この恒星の惑星系で HD 40307 g は、恒星 HD 40307 のまわりを 公転周期197.8 日で、軌道長半径 0.60 天文単位 ( 89,758,722.4 km)で公転している。

HD 40307 gは2012年、HARPSが観測したデータをもとに視線測度法により発見されました。まず、この惑星の主星のHD 40307ですがK型主系列星というものに分類されます。これは太陽が分類されるG型主系列星より少し小さい星たちが分類されるもので、この星の大きさは太陽の0.77倍と実際に少し小さい程度です。残念なことに視等級では4.17等星ですので地上からは見えませんががか座の方向に42光年離れた位置にある星です。さて、そのHD 40307には現在6つの惑星が見つかっています。
この記事で紹介するHD 40307 gは、この6つの惑星のうち一番外側を回る星です。太陽地球間の距離の0.6倍ほどの距離を197日かけて公転しています。
質量は一番小さい場合で地球の7.1倍で岩石惑星となっています。視線測度法は恒星が惑星によってどれだけ揺さぶられているかを光の波長の変化で調べます。これはドップラー効果を利用したもので、音と同じくこちら側に向かって進んでいるときは波長が短く、向こう側に進んでいる時は波長が長く変化します。ですから星の揺れは地球方向しかわかりません。そのため公転面の角度によってどれくらい揺さぶられているかの測定値と真の値はずれてきます。そのため下限値だけがわかります。
この惑星の最大の特徴は、ハビタブルゾーンつまり水が液体で存在できる範囲にいることです。さらに、この星は大きさの分類上スーパーアースに分類されますが、初めて発見されたハビタブルゾーンにいるスーパーアース型の太陽系外惑星になります。くわえて、潮汐ロックがかかっている可能性が比較的低くなっています。潮汐ロックとは公転周期と自転周期が完全に一致して、主星に向けられる面がいつも同じになることです。比較的多くのハビタブル惑星が多く見つかっているより軽い恒星系では主星の温度が低いため主星と惑星の距離が近くなり潮汐ロックがかかっている可能性が高くなってしまいます。潮汐ロックがかかってしまうと主星に向いている面の気温が高くなり、逆に逆面では気温が低くなり生物が生きていくのにあまり適さない環境になってしまいます。HD 40307gは比較的その恐れが少なく生物が存在する希望がより高くなります。
(文責:大山 航)

Kepler-1649cについてのより詳しいデータは以下のデータベースページをご参考に。

http://www.exoplanetkyoto.org/exohtml/HD_40307_gJP.html

Imaginary picture of HD 40307 g by Miu Shimizu

Imaginary picture of HD 40307 g by Fuka Takagi & Yosuke A. Yamashiki

• M. Mayor, S. Udry, C. Lovis, F. Pepe, D. Queloz, W. Benz, J.-L. Bertaux, F. Bouchy, C. Mordasini, D. Segransan (2009). “The HARPS search for southern extra-solar planets. XIII. A planetary system with 3 Super-Earths (4.2,6.9&9.2Earth masses)”. Astronomy and Astrophysics 493 (2): 639-644
• Tuomi, Anglada-Escude, Gerlach, Jones, Reiners, Rivera, Vogt, Butler, Mikko, Guillem, Enrico, Hugh R. R., Ansgar, Eugenio J., Steven S., R. Paul (2012年). “Habitable-zone super-Earth candidate in a six-planet system around the K2.5V star HD 40307”

AU Mic b

Imaginary Picture of AU Mic b (Fuka Takagi & Yosuke A. Yamashiki)

AU Microscopii (AU Mic)は、けんびきょう座の方向約32.3光年先にある恒星です。M1型に分類される赤色矮星で、見かけの等級は8.7、表面温度は3730 Kです。半径は太陽の約0.57倍で、年齢は太陽より約150倍若く2000万年から3000万年と推測されています。この星は非常に若く、自身の重力で内側に引かれ圧縮される際に発生する熱によって光を放出しています。太陽のような水素の核融合によるエネルギーは、10%未満しかありません。

興味深いのは、この星の周りを回る塵円盤です。この円盤は、マウナケア山頂にあるハワイ大学2.2m望遠鏡によって2003年に発見されました。円盤はAU Micから約35 AUから210 AUのところで検出されていて、塵の年齢は現在の星の年齢を超えているといわれています。また、円盤を構成している塵の総量は少なくとも月の6倍の質量に相当すると考えられています。

円盤の中を移動する塵の塊が追跡されてきましたが、TESSとスピッツァー宇宙望遠鏡によってこの塵円盤の中から惑星が発見されたと2020年6月に発表されました。それがAU Mic bです。AU Mic b は主星から約0.07 AUの軌道を約8.46日で公転しています。半径は木星の約0.4倍で、質量は木星の約0.18倍です。

AU Micのような星の惑星の検出は特に難しいとされています。というのは、このような星は強い磁場をもち、太陽黒点のような冷たく暗く磁気の強い領域である恒星黒点に覆われていることがあり、この恒星黒点は頻繁に強力なフレアを発生します。実際、TESSがAU Micを観測していた2018年7月から8月にも多数のフレアが発生し、その中にはこれまでに太陽で観測された最も強いフレアよりも強力なものもありました。研究チームは、これらの影響をデータから取り除く詳細な分析を行い、AU Mic bの発見に至りました。

この塵円盤の中に存在する惑星の研究により、惑星の形成や進化の解明に近づくことが期待されています。

(文責 清水里香)

AU Mic bについてもっと知りたい方は、以下のデータベースページをご覧ください。

http://www.exoplanetkyoto.org/exohtml/AU_Mic_bJP.html

Imaginary Picture of AU Mic b by Miu Shimizu

(参考)

NASA “NASA’s TESS, Spitzer Missions Discover a World Orbiting a Unique Young Star” <https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/nasa-s-tess-spitzer-missions-discover-a-world-orbiting-a-unique-young-star> (2020/6/29 参照)

Size of AU Mic & AU Mic b in comparison with our Solar System
Habitable zone calculated based on Kopparapu et al.(2013) around the star AU Mic