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溶岩惑星は地球型惑星の一種で、表面の大部分または全体が溶岩で覆われている。このような惑星が存在する可能性がある状況としては、形成直後の若い地球型惑星、最近大規模な衝突を経験した惑星、または恒星に非常に近い軌道を周回して強い放射線と潮汐力によって表面が溶けている惑星などが挙げられる。[1]
要因と特徴
溶岩惑星は、おそらく親星に非常に近い軌道を周回する。軌道が偏心している惑星では、近くの星からの重力が惑星を定期的に歪ませ、その結果生じる摩擦によって内部熱が発生する。この潮汐加熱によって岩石がマグマに溶け、火山が噴火する。これは、親星の木星に近い軌道を周回する太陽系の衛星イオに似ている。イオは太陽系で最も地質学的に活発な世界で、数百の火山中心と広範囲にわたる溶岩流がある。親星に非常に近い軌道を周回する溶岩惑星は、イオよりもさらに火山活動が活発である可能性があり、一部の天文学者はスーパーイオという用語を使用している。[2]これらの「スーパーイオ」系外惑星は、継続的な活火山活動に関連する表面に大量の硫黄が集中している点でイオに似ている可能性がある。[3]
しかし、潮汐加熱は溶岩惑星を形成する唯一の要因ではありません。親星の近くを周回することによる潮汐加熱に加えて、強力な恒星の照射により表面の地殻が直接溶岩に溶けることがあります。潮汐固定惑星の恒星に面した表面全体が溶岩の海で覆われる可能性があり、夜側には溶岩湖や、昼側の蒸発した岩石の凝結による溶岩の雨さえある可能性があります。惑星の質量も要因の1つです。地球型惑星でのプレートテクトニクスの出現は惑星の質量に関係しており、地球よりも質量の大きい惑星ではプレートテクトニクスが見られ、より激しい火山活動が予想される。また、メガアースは形成時に内部に非常に多くの熱を保持するため、固体の地殻を形成できない可能性があります。
原始惑星は、親星から遠く離れた軌道を周回する比較的小さな惑星であっても、形成直後に大量の内部加熱によって激しい火山活動を起こす傾向がある。溶岩惑星も巨大衝突によって形成されることがある。地球は火星サイズの天体の衝突を受けて月を形成し、短期間溶岩惑星となった。
2020年のプレプリント研究では、溶岩惑星の幾何学的アルベドは約0.1と低く、表面の溶融溶岩は冷えて固まり、急冷ガラスを形成する可能性があることがわかりました。[4]
候補者
太陽系内には溶岩惑星は知られておらず、太陽系外溶岩惑星の存在も証明されていない。いくつかの既知の太陽系外惑星は、質量、大きさ、軌道が十分に小さいことから、溶岩惑星である可能性が高い。溶岩惑星である可能性が高いものには、CoRoT-7b、[5]、 Kepler-10b、[6] 、Kepler-78b [7]などがある。
参照
参考文献
- ^ Henning, Wade G.; O'Connell, Richard J.; Sasselov, Dimitar D. (2009 年 12 月 20 日). 「潮汐加熱された地球型太陽系外惑星: 粘弾性応答モデル」. The Astrophysical Journal . 707 (2): 1000–1015. arXiv : 0912.1907 . Bibcode :2009ApJ...707.1000H. doi :10.1088/0004-637X/707/2/1000. S2CID 119286375.
- ^ Barnes, Rory; Raymond, Sean N.; Greenberg, Richard; Jackson, Brian; Kaib, Nathan A. (2010 年 2 月 1 日). 「CoRoT-7b: SUPER-EARTH OR SUPER-Io?」. The Astrophysical Journal . 709 (2): L95–L98. arXiv : 0912.1337 . Bibcode :2010ApJ...709L..95B. doi :10.1088/2041-8205/709/2/L95. S2CID 19867114.
- ^ Battaglia, Steven M.; Castillo, Marco E.; Knudson, Christine A. (2014 年 3 月)。「グリーゼ 876 d の硫黄溶解度モデルを使用した、広範囲にわたる潮汐加熱スーパーアース (スーパーイオス) の調査」(PDF)。第 45 回月惑星科学会議。
- ^ エサック、ザーラ;シーガー、サラ。ミヒケル州パジュサル（2020年8月4日）。 「溶岩世界の低アルベド表面」。天体物理学ジャーナル。898 (2): 160.arXiv : 2008.02789。Bibcode :2020ApJ...898..160E。土井：10.3847/1538-4357/ab9cba。S2CID 221006307。
- ^ Ker Than (2009年10月6日). 「地獄のような太陽系外惑星が熱い小石を降らせ、溶岩の海を持つ」ナショナルジオグラフィック。2009年10月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「ケプラー10b：溶岩の海の世界」。アストロノーツ。2011年1月11日。2016年3月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年7月14日閲覧。
- ^ ウォール、マイク（2013年8月20日）。「奇妙な溶岩惑星と鉄の世界では、『年』はわずか数時間で過ぎ去る」Space.com 。 2018年9月19日閲覧。
さらに読む
- 溶岩の世界: 初期の地球から太陽系外惑星まで、ケンシェン・チャオ、レベッカ・デグラフェンリード、マッケンジー・ラック、ウィリアム・ネルソン、ケリー・トラックス、エリック・ガイドス、2020 年 12 月 14 日
