地震学が系外惑星探査に貢献か　マサチューセッツ工科大の研究

2024年9月22日 17:36

　系外惑星のなかでも非常にポピュラーな存在としてホットジュピターがある。ホットジュピターは、木星並みあるいはそれ以上の質量を持ち、主星の極めて近傍を周回するため、表面温度が非常に高いという特徴を持つ。ただなぜ、太陽系以外でホットジュピターが多数発見されているのか、その理由は厳密にはわかっていない。

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　木星のような大きな惑星は、主星の近傍では誕生しえないというのが定説だ。つまり主星からかなり離れた場所で巨大惑星は誕生し、何らかの原因で主星近傍を周回するようになったものがホットジュピターなのだ。

　マサチューセッツ工科大学は17日、このホットジュピターに関して、地震学をバックグラウンドに持つ研究者達による、新たな知見を公開した。ホットジュピターを有する恒星系では、主星の明るさが周期的に変化するが、従来その原因は不明であった。だが主星の脈動に関するデータを地震学で得た知見も用いて解析したところ、脈動は主星とホットジュピターとの潮汐共鳴に起因することを見出したのだ。

　潮汐共鳴がロック状態になると、ホットジュピターの自転周期と公転周期が一致するようになる。地球と月の関係もこれと似ている。月の自転周期と月が地球を周回する公転周期がほぼ一致しているため、月は地球から見ると常に同じ面しか見えないのだ。そして地球の海では、潮の満ち引きが起こる。

　ホットジュピターが存在する恒星系では、地球での潮の満ち引きの代わりに、主星の脈動が起きるという訳だ。

　主星の脈動周期とホットジュピターの公転周期が一致する性質を利用すれば、恒星の脈動が見られるところでは、ホットジュピターを発見できる可能性がある。因みにホットジュピターが発見されている恒星のほとんどは、太陽と比べて非常に軽い赤色矮星だ。また60億歳を超える恒星ではホットジュピターは発見されていない。

　これはもし仮にホットジュピターが存在したとしても、主星の引力によってホットジュピターが主星に吸い込まれてしまうためらしい。太陽系にホットジュピターが存在しないのもそんな理由からかもしれない。（記事：cedar3・記事一覧を見る）

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