スーパーアース「かに座 55 e」、「WASP-47 e」、「HD 219134 b」などの惑星は、長年科学の謎となってきました。理由: 既知のクラスに分類することはほとんどできません。チューリッヒ大学の天文学者キャロライン・ドーンとその同僚は、宝石惑星の起源と形成について一貫した理論をまとめることに成功しました。
「惑星の構成要素はまったく異なる組成を持っています。」
これまで、天体は岩石惑星やガス惑星などに分類されてきました。しかし、発見されたスーパーアースはこれらのクラスのいずれにも属していないようで、むしろ中間的な状態に留まっているようです。コンピューターシミュレーションと既存の観測データの新たな分析を使用して、研究者らは新たな仮説を立てることに成功した。
したがって、それらの恒星に近いということは、「WASP-47 e」のような惑星が、プロプライドの異常に高温な領域で形成されたことを示唆していると考えられる。プロプリド (原始惑星または星周円盤とも呼ばれる) は、若い星 (「原始星」) を取り囲む平らなリングです。この原始的な雲の真ん中で、惑星がどこで、どのくらいの温度で形成されたかによって、その組成が明らかになります。
「そこでは、いくつかの元素はまだ気相にあり、惑星の構成要素は完全に異なる組成を持っています」とドーン氏は説明します。研究者らは、出版物の一環として、原始惑星系円盤の特に高温の領域で形成された惑星がどのようなものであるかなどを説明している。
鉄芯の代わりに宝石
鉄やシリコンなどの物質は 1,2000 ケルビン以下の温度でのみ凝縮するため、「WASP-47 e」や「HD 219134 b」などの恒星に近い惑星ではそれらの物質はほとんど存在しません。これは、科学がこれまで知られていた惑星クラスとはまったく異なる構造を持っていることを意味します。鉄芯がないため、スーパーアースには磁場もありません。
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アルミニウム、カルシウム、チタンなどの元素は、1,500 ケルビンを超える温度で凝縮するため、系外惑星ではより頻繁に発見されます。結果として生じるコランダムの蓄積は、その後のルビーやサファイアの形成の基礎として機能します。天文学者らはまた、従来の岩石惑星と比べて密度が10～20パーセント低いのは、惑星の組成と鉄芯の欠如によるものだと考えている。
55 かに座：ダイヤモンドの惑星ではないのですか？
「私たちは現在、ダイヤモンドの惑星とされていたものをサファイアの惑星に変えようとしています」とドーン氏らは、長年知られていた系外惑星「かに座55番地」を例に挙げて説明した。以前はダイヤモンドでできていると言われていましたが、天文学者らは主に炭素ではなくアルミニウム鉱物で構成されているとも考えています。