天文学者は、ほぼ完全な軌道調和を備えた6つの惑星のシステムを見つけます

これまでに、銀河全体に散在する多くの周回惑星を持つ何百もの星を発見しました。それぞれがユニークですが、88光年離れたHD158259を周回するシステムは本当に特別です。

星自体はほぼ同じ質量で、太陽よりわずかに大きいです。スーパーアースと5つのミニネプチューンの6つの惑星がその周りを回っています。

システムを7年間観察した後、天文学者は、これらの6つの惑星すべてがほぼ完全な軌道共鳴でHD158259を中心に回転することを発見しました。この発見は、惑星システムがどのように形成され、私たちが見ている構成にどのように適合するかをよりよく理解するのに役立つ可能性があります。

軌道共鳴とは、2つの回転体が互いに重力の影響を与えるため、親体の周りの2つの体の軌道が密接に関連している場合です。太陽系では、惑星体では非常にまれです。おそらく最良の例はPlutoとNeptuneです。

これらの2つの物体は、いわゆる2：3軌道共鳴状態にあります。プルートが太陽の周りを2回転するごとに、ネプチューンは3回転します。これは、同時に演奏される音楽メジャーのようなものですが、タイミングが異なります。最初のビートは2ビート、2番目のビートは3ビートです。

軌道共鳴は、外惑星にも見られます。しかし、HD 158259を周回する各惑星は、星から離れた次の惑星とほぼ3：2の共振状態にあり、周期比1.5とも呼ばれます。これは、各惑星が完了する3つの軌道ごとに、次の軌道が2つ完了することを意味します。

SOPHIEスペクトログラフとTESS宇宙望遠鏡で行われた測定を使用して外惑星を検索し、スイスのジュネーブ大学の天文学者NathanHareが率いる国際的な研究チームが各惑星の軌道を正確に計算することができました。

TESSが推定する星に最も近い超地球から始まり、地球の質量の約2倍であり、軌道は2.17、3.4、5.2、7.9、12、および17。4日です。

これにより、惑星の各ペア間で1.57、1.51、1.53、1.51、および1.44の周期比が得られます。完全な共振ではありませんが、HD158259を優れたシステムとして分類するには十分に近いものです。

そして、これは、研究者によると、星を周回する惑星が現在の場所に形成されなかったことを示しています。

「TRAPPIST-1やKepler-80など、共振内または共振の近くにいくつかの惑星がある既知のコンパクトなシステムがいくつかあります」と、ジュネーブ大学の天文学者StephaneOudryは説明しました。

「そのようなシステムは、星に移動する前に星から遠く離れて形成されると考えられています。このシナリオでは、共鳴が決定的な役割を果たします。」

これらの共鳴は、原始惑星円盤の惑星胚が成長し、円盤の外縁から内側に移動するときに発生すると考えられているためです。これにより、システム全体に一連の軌道共鳴が作成されます。

次に、ディスク内の残りのガスが消散すると、軌道共鳴が不安定になる可能性があります。これは、HD 158259で見られるものです。軌道共鳴のこれらの小さな違いから、この不安定化がどのように発生するかについて詳しく知ることができます。

「3：2からの周期比の現在の偏差には多くの情報が含まれています」と原は言いました。

「これらの値と潮汐モデルを使用すると、将来の探査で惑星の内部構造を制限することができます。したがって、システムの現在の状態は、その形成のためのウィンドウを私たちに与えます。」

この研究は、ジャーナルAstronomy＆Astrophysicsに掲載されています。

出典：写真：NASA / Tim Pyle