bは、半径は地球の約4.7倍、質量は地球の約29倍で、海王星をやや大きくしたような系外惑星です。2020年までに4,000個を超える系外惑星が発見されてきましたが、これまで公転周期が1日未満の海王星型惑星が発見されたことはなく、そのような超短周期の軌道は「海王星砂漠」とも呼ばれていました。bは、海王星砂漠で初めて発見された海王星型惑星です。bは、超高温となった海王星型惑星がどのような性質の大気を持つのか、また、どのように生まれたのかを詳しく調べる絶好の観測ターゲットになります。Astronomy」にオンライン掲載されました。発表内容:現在までに、太陽以外の恒星を公転する系外惑星が4,000個以上発見されています。系外惑星の軌道はとても多様であることがわかってきており、公転周期が1日未満という超短周期の軌道にも惑星が発見されています。そのような超短周期の軌道には地球サイズの惑星と木星サイズの惑星は発見されていましたが、海王星サイズの惑星はこれまで発見されていませんでした。そのため、この超短周期の軌道は「海王星砂漠」とも呼ばれていました。Satellite:注2)を、2018年4月に打ち上げました。TESSは4台の超広視野カメラで一度に24度×96度の領域(セクターと呼ばれる)を観測します。TESSは各セクターを27.4日ずつ観測し、約2年をかけて計26セクターで空のほぼ全ての領域を順次観測して、あらゆる方向のトランジット惑星を探査しています。bは、TESSのセクター2の観測で新しいトランジット惑星候補として発見されました。ここでトランジット惑星候補と言っているのは、TESSで発見されたのが惑星ではなく、恒星同士が周期的に食を起こす食連星という天体である可能性があるためです。そのため、TESSで発見されたトランジット惑星候補は、地上望遠鏡などによる追加の観測によって本物の惑星かどうかを検証する必要があります。Facility)1.4m望遠鏡(注3)でこの追加の観測を行いました。bが本物の惑星であり、半径は地球の約4.7倍、質量は地球の約29倍で、海王星をやや大きくしたような系外惑星であることを突き止めました。惑星の密度から、この惑星は地球の2~3倍程度の質量に相当する水素を主成分とした大気を持つと推定されています。約1/23)を、わずか約19時間で公転しています。bの表面温度は摂氏1,700度を超えると見込まれています。私たちの太陽系の海王星は公転周期が約165年で、表面温度は摂氏マイナス200度以下ですが、その極低温の世界とは真逆の「極高温の海王星」です。これまでに発見された系外惑星では、公転周期1日未満の軌道にも、地球の半径の2倍程度より小さな惑星や木星(地球の約11倍の半径)くらいの巨大な惑星は発見されていました。海王星(地球の約4倍の半径)くらいの中間の大きさの惑星は発見されていませんでした。bはこの「海王星砂漠」と呼ばれる中間の領域で発見されました(図1参照)。bの質量・半径を、これまでに発見された系外惑星の質量・半径と一緒にプロットした図。bがこれまでに惑星が発見されていなかった領域にあることがわかる。薄青の丸はトランジットを使って発見された惑星で、黄色の丸は「視線速度」と呼ばれる惑星が主星の周りを公転していることによって生じる主星の速度変化を観測する方法で発見された惑星。Astronomy誌掲載論文の図を一部日本語に改変して引用)従来の観測結果は、理論的には以下のように説明されてきました。公転周期1日未満の超短周期の軌道では、水素を主成分とした惑星大気が惑星の重力の束縛を抜け出して主星に流れ込んでしまうことと、恒星からの強烈なX線や紫外線によって水素の大気が吹き飛ばされてしまうことが予想されています。このため、十分に重力が強く大量の水素の大気を保持できる木星型惑星か、水素の大気を全て失ってしまった地球型惑星しかこのような超短周期の軌道には存在できないというものです。bの発見は、この従来の理論と矛盾するものです。bは恒星が誕生してすぐにこの軌道にやってきたのではなく、他の惑星に弾き飛ばされるなどして比較的最近この軌道に移動してきた惑星であり、今後、水素の大気を失って地球型惑星へと進化していく過程にあるというものです。bの軌道や大気を詳しく調べて、この惑星が外から弾き飛ばされてきた証拠があるかどうかや、水素大気が惑星から散逸しているかどうかを調べる必要があります。bは太陽系の近くにある明るい恒星を公転しているため、さらなる追観測の研究に適していると言えます。bは超高温となった海王星型惑星の大気がどのような性質を持つのかを調べる絶好の実験場となるでしょう。MannDOI番号:10.1038/s41550-020-1142-zアブストラクトURL:https://www.nature.com/articles/s41550-020-1142-z用語解説:注1:トランジット恒星の前を惑星が通過する、いわゆる「食」の現象のこと。太陽系外惑星の軌道がたまたま主星の前を通過するような軌道の時に起こる。トランジットをする惑星を「トランジット惑星」と呼ぶ。注2:トランジット惑星探索衛星TESSマサチューセッツ工科大学が中心となって進めているNASAの衛星計画。2018年4月18日に打ち上げられ、2年間でほぼ全天のトランジット惑星を探索するという計画を実施してきた。2年間の観測で2,000個以上のトランジット惑星候補を発見している。現在は延長計画が認められ、3年目の観測が行われている。3つの波長帯(色)で同時に観測できる多色同時撮像カメラSIRIUSを搭載している。WordPressスタッフ用内部ページ。