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 CoRoT-7b（中央）と地球（左）および海王星（右）の大きさの比較 | |
| 発見 | |
|---|---|
| 発見者 | ルーアンら ( CoRoT ) |
| 発見場所 | 極軌道 |
| 発見日 | 2009年2月3日 |
| 交通 | |
| 軌道特性 | |
| 0.0172 ± 0.00029 AU (2573 ± 0.043 万 km、1599 ± 0.027 万マイル) [1] | |
| 偏心 | 0 |
| 0.853585 ± 0.000024 日(20.48604 ± 0.00058 時間) [1] | |
| 傾斜 | 80.1 ± 0.3 [1] |
| 星 | コロット7 |
| 身体的特徴 | |
| 1.528 ± 0.065 R 🜨 [2] | |
| 質量 | 6.06 ± 0.65メトホルム[2 ] |
| 温度 | 1,300～1,800 K (1,030～1,530 °C; 1,880～2,780 °F) [3] |
CoRoT-7b（旧称CoRoT-Exo-7b）[3] [4]は、いっかくじゅう座の恒星CoRoT -7を周回する太陽系外惑星で、地球から489光年（150パーセク）離れている。この惑星は、フランスが主導するCoRoTミッションによって測光的に初めて検出され、2009年2月に報告された。 [5] 2011年1月にケプラー10bが発表されるまで、直径が地球の1.58倍（体積は地球の3.95倍）と測定された最小の太陽系外惑星であり、発見された最初の潜在的な太陽系外地球型惑星であった。この太陽系外惑星の公転周期は非常に短く、主星の周りを約20時間で公転している。[1]
通過データから得られた惑星の直径と視線速度測定から得られた惑星の質量を組み合わせると、CoRoT-7bの密度は地球とほぼ同じであることがわかります。したがって、CoRoT-7bは地球のような地球型惑星であり、木星のようなガス惑星ではありません。CoRoT-7の視線速度観測では、 2つ目のスーパーアースであるCoRoT-7cも検出されました。この惑星は地球の8.4倍の質量を持ち、690万km（0.046 AU、430万マイル）の距離を3.7日ごとに公転しています。
発見
CoRoT-7b は、地球から見たときに惑星が恒星の前を通過することによって生じる、親恒星の見かけの等級の周期的な減少を観測することによって発見されました。この明るさの低下を測定し、恒星のサイズの推定値と合わせると、惑星のサイズを計算できます。(トランジット法を参照してください。) 宇宙ミッションCoRoT は、2007 年 10 月 15 日から 2008 年 3 月 3 日まで、恒星フィールド LRa01 にある恒星CoRoT-7を観測しました。この期間中、深さ 3.4 × 10 −4で 1.3 時間持続する 153 の周期的なトランジット信号が記録されました。40 日間のデータ取得後、アラーム モード パイプライン アルゴリズムが CoRoT-7b の浅い信号を検出し、トランジットする天体の惑星としての性質を確認するために地上からの追跡観測を開始しました。
CoRoT-7bの発見は、1年後の2009年2月3日、パリで開催されたCoRoTシンポジウム2009で発表されました。[5]これは、CoRoTの成果を特集した天文学と天体物理学の雑誌の特別号に掲載されました。[6]
質量
光度曲線でCoRoT-7bが検出された後、地上望遠鏡のネットワークで行われた追跡観測により、誤検出の可能性はほぼ完全に排除されました。[7]その後、 HARPS分光器を使用 して、視線速度法でCoRoT-7bの質量を測定しました。視線速度測定を乱すホスト星の強力な活動により、質量の決定は困難でした。
Quelozらによる発見論文[8]では、この惑星の質量は地球の約4.8倍とされ、密度は地球と同程度の5.6 ± 1.3 g cm −3とされている。この値は、前白色化法と調和分解法によって得られた。また、この系には軌道周期が3.7日の2番目の非トランジット惑星CoRoT-7cが存在すると推測されている。
2番目の論文は、ハッツェス ら[9]によるもので、フーリエ解析を用いて、CoRoT-7bの質量は地球の6.9倍である可能性が高いと報告し、この系に海王星と同程度の質量を持ち、9日間の公転周期を持つ 3番目の惑星CoRoT-7dが存在するというヒントを発見した。
Pont et al. [10]は、 HARPS測定において宣言されているよりも大きな系統的誤差があることを証明し、CoRoT-7bの質量を地球の1～4倍と推定している。この惑星の視線速度の確認も不安定で、暫定的な検出の確実性はわずか1.2シグマである。
Boisseら[11]は、視線速度データにおける恒星活動と惑星信号の同時フィッティングを用いて、CoRoT-7bの質量を地球の5.7倍と計算したが、不確実性は非常に大きい。
その後、CoRoTチームはCoRoT-7bの質量に関する2番目の論文を発表した[12]。この論文では、特定の夜に複数回測定された視線速度データのみを分析して恒星の活動を排除した。この惑星の質量は地球の7.42倍で、平均密度は10.4 ± 1.8 g cm −3で、地球よりもはるかに高く、2番目に発見された岩石惑星ケプラー10bの密度とほぼ同じである。
Ferraz- Mello らによる最新の研究[13]では、発見論文で使用されたアプローチが改良され、惑星の誘導視線速度の振幅が縮小されることがわかった。この研究では、CoRoT-7b の質量が地球の 8 倍と重いことが報告されており、これは CoRoT チームが発表した 2 番目の論文と一致している。したがって、CoRoT-7b は岩石で大きな鉄の核を持ち、内部構造は地球よりも水星に似ている可能性がある。
スピッツァー観測
CoRoT-7bが惑星であることの独立した検証は、宇宙に設置されたスピッツァー望遠鏡による追跡調査によって行われました。その観測により、CoRoTが観測したものとは異なる波長で、同じ深さで惑星が通過することが確認されました。[14]このデータにより、ノイズの多い視線速度データとは関係なく、非常に高い信頼度でCoRoT-7bが本物の惑星であることを検証できるようになりました。
特徴
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クレジット: ESO /L.カルサダ。
CoRoT-7bの質量は6.06 ± 0.65 M Eとやや不確かであるが[2]、その半径と公転周期はCoRoT測光法からよくわかっている。CoRoT-7bは恒星に非常に近いところ（太陽から水星までの距離の1/23 [15]）を公転しており、公転周期は20時間29分9.7秒、半径は地球半径の1.58倍である[16] 。CoRoT -7bは発見当時、知られている惑星の中で最も短い軌道を持っていた[17] 。
高温のため、溶岩で覆われている可能性がある。[3]惑星の組成と密度は弱い制約ではあるものの、CoRoT-7bは地球のような岩石惑星である可能性が高い。岩石に加えて最大40%の水（氷および/または蒸気の形で）を含むと考えられている惑星のクラスに属する可能性がある。[18] しかし、親星に非常に近い場所で形成されたという事実は、揮発性物質が枯渇していることを意味している可能性がある。[19]惑星の自転は公転周期に対して潮汐固定されている可能性が高いため、惑星の星に面している側と星から離れた側では温度と地質条件が劇的に異なる可能性がある。理論的研究は、CoRoT-7bがクトーン惑星（親星に近かったため初期の質量の多くが除去された海王星のような惑星の残骸）である可能性があることを示唆している。 [20] [21]他の研究者はこれに異議を唱え、CoRoT-7bは恒星系の年齢が若いため、 常に岩石惑星であり、ガスや氷の巨星の侵食された核ではないと結論付けています[22] 。
軌道が円形から外れると（主星と近隣の惑星の影響により）、潮汐加熱によってイオと同様の激しい火山活動が発生する可能性がある。[23]
CoRoT-7bの極端な特性に関する詳細な研究が発表され、[24]質量の不確実性にもかかわらず、惑星の構成は地球に似ていると結論付けられています。恒星に非常に近いため、顕著な大気の形成は妨げられ、昼側半球は白熱電球のタングステンフィラメントと同じくらい熱くなり、結果として溶岩海が形成されます。研究者は、CoRoT-7bがその最初の惑星であるこの新しいクラスの惑星を「溶岩海惑星」 と名付けることを提案しています。
内部の模型
5 地球質量の惑星を想定し、惑星のマントル内に対流があり、核の質量は惑星の質量の 15% 以下、つまり 0.75 M 🜨と小さいとモデル化されている。核とマントルの境界より上の下部マントルは、圧力が高いために流体の粘性が高くなるため、上部マントルよりも対流が遅い。対流する上部マントルの温度は惑星の片側で異なり、下降流の横方向の温度差は最大で数百ケルビンに達する。しかし、上昇流の温度は下降流や表面温度の変化の影響を受けない。潮汐固定された惑星の恒久的な昼側では、表面温度が常に太陽に面しているため高温であり、表面が対流に関与している。これは、この半球の表面全体が溶岩の海で覆われている証拠である。恒久的な夜側では、表面は地殻が形成されるのに十分冷たく、対流マントルの上には激しい火山活動を伴う溶岩のプールがある。惑星の昼側には夜側よりも大きな対流細胞がある。 [25]研究者らはCoRoT-7bの内部の物理的状態も調査し、[26]固体の鉄の核である可能性が高いため、惑星上に 自己生成された磁場は存在しないはずであると示唆した。
可能性のある雰囲気
惑星の明るい側の温度が高く、表面の揮発性物質がすべて枯渇している可能性が高いため、ケイ酸塩岩の蒸発によって希薄な大気（圧力が2,500 K [2,230 °C、4,040 °F] で1 Pa または 10 −2 mbar に近い）が生成された可能性がある。この大気は主にナトリウム、O 2、O、一酸化ケイ素で、カリウムやその他の金属も少量含まれている。 [15] [19] [27] マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、カルシウム(Ca)、ケイ素(Si)、鉄(Fe) は、エンスタタイト、コランダム、スピネル、珪灰石、シリカ、酸化鉄 (II) などの鉱物の粒子の形で、惑星の昼間の大気から降り注ぎ、高度 10 km (6.2 マイル) 以下で凝縮する。チタン（Ti）は、ペロブスカイトやゲイキエリートとして凝縮する前に夜側に運ばれることで枯渇する可能性がある（鉄も同様かもしれない）。[19]ナトリウム（および程度は低いがカリウム）は、より揮発性であるため、雲への凝縮を受けにくく、大気の外層を支配するだろう。[15] [19]トランジット中およびトランジット外のCoRoT-7bに搭載されたUVES分光器を使用して行われた観測では、惑星の外気圏に由来する放出線と吸収線が探査されたが、有意な特徴は検出されなかった。 [28]水星のような惑星に予想されるカルシウム（Ca I、Ca II）とナトリウム（Na）のスペクトル線は、存在しないか検出限界以下であり、近くの恒星の重力によって生じる潮汐力による火山活動から予想される放出線さえも見つからなかった。検出されないことは、以前に引用された理論的研究[24]と一致しており、雲のない大気が非常に低い圧力の岩石蒸気でできていると指摘しています。入手可能なデータから、科学者はCoRoT-7bが太陽系のどの岩石惑星にも似ていないと推測することしかできません。
参照
- クトニアン惑星
- CoRoT-7c : CoRoT によって検出されなかったもう一つの近軌道スーパーアース
- グリーゼ1214 b、スーパーアースの範囲で半径と質量が明確に決定されたもう一つの太陽系外惑星
- 高精度視線速度惑星探査機または高精度視線速度惑星探索
- ケプラー10b、岩石惑星であると判明したもう一つの太陽系外惑星
- スピッツァー宇宙望遠鏡（SST）
参考文献
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズの CoRoT-7b に関連するメディア
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