100光年先に「6つ子の惑星」を発見!公転周期がすべて「整数比」で共鳴していた
100光年先に「6つ子の惑星」を発見!公転周期がすべて「整数比」で共鳴していた / Credit: 東京大学大学院 総合文化研究科 – 共鳴し合う6つ子の惑星を発見(2023)
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公転周期がすべて「整数比」で共鳴する!数学的に美しい「6つ子の惑星」を発見 (2/2)

2023.12.11 Monday

2023.12.02 Saturday

前ページ「トランジット法」で系外惑星を発見!

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系外惑星は6つ子だった!しかも全てが尽数関係に

チームは2022年のTESSデータから、新たに2つのトランジットの存在を見出しました。

この2つはそれぞれ1回しかトランジットが見つかっていないため、正確な周期が分かりません。

しかし、先の4つの惑星がすべて尽数関係にあることを踏まえると、これら2つも尽数関係にあると考えるのが自然です。

そこでチームは、5つ目の惑星の周期は4つ目の惑星(約30.79日)に対して尽数関係をもち、さらに6つ目の惑星の周期は5つ目の惑星に対して尽数関係をもつと仮定しました。

そして1:2、2:3、3:4、4:5、5:6と様々なシナリオを想定しつつ、追加観測をした結果、見事に5つ目の惑星の周期は4つ目の惑星(約30.79日)に対して3:4となる約41.06日、そして6つ目の惑星の周期は5つ目の惑星(約41.06日)に対して3:4となる約54.77日であることが判明したのです。

恒星HD 110067を中心に発見された6つの惑星の位置を描いたイメージ図
恒星HD 110067を中心に発見された6つの惑星の位置を描いたイメージ図 / Credit: 東京大学大学院 総合文化研究科 – 共鳴し合う6つ子の惑星を発見(2023)

以上から、HD 110067を公転する6つの系外惑星はすべて尽数関係を持つという驚異的な結果となりました。

こうした惑星系では、原始惑星円盤の中から複数の惑星が兄弟姉妹のように誕生しますが、その公転軌道はちょっとした要因で簡単にズレてしまうため、これほど美しく規則的に共鳴している惑星系はきわめて珍しいです。

この6つ子たちは、その成長時に軌道を乱すような障害にまったく遭わなかった可能性が高いと見られます。

こちらは6つ子の惑星の公転イメージを動画にしたものです。

6つ子の惑星の公転イメージ
6つ子の惑星の公転イメージ / Ctedit: University of Chicago – Study led by UChicago astronomer Rafael Luque may tell us about how planets form(2023)

またチームによると、6つの惑星は地球の1.9~2.9倍の半径があり、質量測定の結果、そのサイズの割には軽い(体積密度が低い)ことから、水素の外層を持つサブネプチューン(地球より大きく海王星より小さいサイズのガスや氷などから構成される厚い大気を持つ惑星)であると考えられています。

公転周期からも主星(太陽)に近い惑星なのは明らかなので、この点(太陽に近いサブネプチューン)も興味深い部分でしょう。

なお、7つ目以降の惑星の存在も示唆されており、今後の調査次第では、さらに兄弟の数が増えるかもしれません。

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