ケプラー7b

ケプラー7b

ケプラー7bと木星の大きさの比較。望遠鏡による観測から得られた大気の大まかな地図[1]を示す。
発見[2]
発見日	2010年1月4日[3]
検出方法	トランジット（ケプラーミッション）[2]
軌道特性
半長軸	0.062 24 AU
偏心	0 [2]
軌道周期（恒星）	4.885 525 ± 0.000 040 [2] 日
傾斜	86.5 [4]
星	ケプラー7号
身体的特徴
平均半径	1.478+0.050 −0.051[2 ] RJ
質量	0.433+0.040 −0.041[2 ] MJ
平均密度	0.166+0.019 −0.020 g/cm 3 [要出典]
アルベド	0.32 ± 0.03 [5] [6]
温度	1,540 K (1,270 °C; 2,310 °F) [2]

ケプラー7bは、NASAのケプラー宇宙船によって確認された最初の5つの太陽系外惑星の1つであり、ケプラーの科学運用の最初の34日間に確認されました。^[2]太陽よりもわずかに高温でかなり大きい恒星を周回し、間もなく主系列の終わりを迎えると予想されています。^[2]ケプラー7bはホットジュピターで、木星の約半分の質量ですが、サイズは木星の約1.5倍です。発見当時、ケプラー7bはWASP-17bに次いで2番目に拡散した惑星として知られていました。^[2] 約0.06 AU（9,000,000 km、5,600,000マイル）の距離で5日ごとに主星の周りを公転しています。ケプラー7bは、2010年1月4日のアメリカ天文学会で発表されました。これは、雲の覆いの粗い地図を持つ最初の太陽系外惑星です。^{[7] [8] [9]}

ケプラー7bはホットジュピターと呼ばれ、恒星の近くを周回する木星のような太陽系外惑星である。恒星に近いため平衡温度は高温で、約1540 Kと測定されている。しかし、ケプラーが発見した最初の5つの惑星の中では2番目に低温で、これを上回るのはケプラー6bのみである。 [ ^4]これは木星の12倍以上も高温である。^[4]ケプラー7bの質量は木星の0.433しかないが、恒星に近いため半径が木星の1.478にまで膨張している。そのため平均密度はわずか0.166 g/cm ^{3 で、}発泡スチロールとほぼ同じである。ケプラー7bが発見された時点では、WASP-17b（0.49 M _J ; 1.66 R _J）^[10]のみがこれより低い密度を持つことが知られていました。 ^[2]このような低密度は、現在の標準的な惑星形成理論では予測されていません。^[11]

ケプラー7bは、4.8855日周期で主星の周りを公転しており、その距離は0.062 24  AUで、ケプラーが発見した最初の5つの惑星の中で最も遠い軌道を周回している。対照的に、水星は87.97日ごとに0.387 AUの距離を周回している。 ^[12]さらに、ケプラー7bの観測された軌道傾斜角は86.5ºであり、地球から見るとほぼ真横を向いていることを意味する。^[4]

天文学者たちは、NASAのケプラー宇宙望遠鏡とスピッツァー宇宙望遠鏡のデータを使って、この惑星の雲の地図を作成した。これは太陽系外で作成された初の雲の地図である。ケプラーは可視光でケプラー7bの月のような満ち欠けを観測し、西半球に明るい点が見える大まかな地図を作成した。^[13]しかし、これらのデータだけでは、この明るい点が雲から来ているのか、熱から来ているのかを解明するには不十分だった。スピッツァー宇宙望遠鏡はこの疑問に答える上で重要な役割を果たした。^{[14]カリフォルニア}大学サンタクルーズ校の天文学および天体物理学教授、ジョナサン・フォートニーは、「この惑星は華氏1,000度（摂氏500度）を超えているので、これらの雲は岩と鉄でできている可能性が高い」と述べた。マサチューセッツ工科大学のブリス・オリビエ・デモリーは、海洋や大陸は検出できないが、雲と解釈される明確な反射特性が検出されたと指摘した。NASAエイムズ研究センターのケプラー科学者トーマス・バークレーは、「地球とは異なり、この惑星の雲のパターンは時間の経過とともにあまり変化しないようです。非常に安定した気候です。」と述べた。^[1]

ケプラー7は、ケプラーが最初に発見した5つの惑星の中で最大の主星で、こと座にあります。この星の半径は太陽の184%です。ケプラー7の質量は太陽の135%で、太陽よりも大きく、質量も大きい（密度は小さいですが）。ケプラー7の有効温度は太陽よりもわずかに高く、5933 K。 [ ^{15]この恒星は}主系列の寿命の終わりに近づいている。^[2]この恒星の金属量は[Fe/H] = 0.11であり、これはケプラー7が太陽で検出される量の128%の鉄を持っていることを意味する。^[15]

2009年、NASAのケプラー宇宙望遠鏡は、トランジット現象（惑星が恒星の前を横切り、その恒星を暗くする現象）を検出するために使用する機器である光度計の最後のテストを完了していました。この最後のテストで、ケプラーは次のようなことを観測しました。ケプラー入力カタログには、ケプラー7号を含む5万個の恒星が登録されており、予備的な光度曲線は分析のためにケプラー科学チームに送られ、その中から明らかに伴惑星と思われるものが天文台で追跡調査されることになった。ケプラー7号は当初候補に含まれていなかった。 ^[2] 1.3日間の休止期間の後、ケプラーは33.5日間のノンストップ観測期間を開始した。2009 年 6 月 15 日まで、 150,000個のターゲットを中断することなく観測し、収集したデータをダウンロードして、誤検出がないかテストしました。ケプラー 7 の候補は、通過する惑星の伴星に似た光度曲線を生成する可能性のある食連星などの誤検出には該当しませんでした。

その後、 2009年10月、カナリア諸島のノルディック光学望遠鏡にあるファイバー給電式エシェル分光器を使用して、ドップラー分光法でケプラー7号の観測が10夜にわたって行われた。この観測では、望遠鏡の誤差を補正するために、恒星HD 182488を基準とした。この恒星のスペックル画像は、近い伴星の有無を確認するためにアリゾナ州のWIYN天文台で撮影された。伴星が見つからなかったため、ハワイのWMケック天文台の高解像度エシェル分光計、テキサス州マクドナルド天文台のハーラン・J・スミス望遠鏡、ローウェル天文台のPRISMカメラ、マウイ島のハレアカラ天文台のフォークス北望遠鏡も、この惑星候補のドップラー分光法の分析に使用された。

視線速度観測により、ケプラー7号の光度曲線に観測された低下は惑星体によるものであることが確認され、同衛星が惑星であることが確認された。^[2]ケプラーによる最初の発見であるケプラー4b、ケプラー5b、ケプラー6b、ケプラー7b、ケプラー8bは、2010年1月4日、ワシントンDCで開催されたアメリカ天文学会第215回会議で初めて発表された。^[3] 2011年5月、惑星は、惑星からの反射光による恒星の明るさの変化によって検出された。ケプラー7bは、0.3という比較的高い幾何学的アルベドを持つことが判明した。^[16]

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