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テュケ （ˈ t aɪ k i）は、太陽系のオールトの雲に位置する仮説上の巨大ガス惑星で、1999年にルイジアナ大学ラファイエット校の天体物理学者ジョン・マテーゼ、パトリック・ホイットマン、ダニエル・ホイットマイアによって初めて提唱された。[1] [2]彼らは、長周期彗星 の起源の想定される偏りの中にテュケの存在の証拠を見ることができると主張した。最近では、マテーゼ[3]とホイットマイア[4]が彗星のデータを再評価し、もしテュケが存在するなら、 NASAの広域赤外線サーベイ・エクスプローラー（WISE）望遠鏡によって収集されたデータのアーカイブで検出できるはずだと指摘した。 [5] 2014年、NASAはWISEの調査でテュケの特徴を持つ物体は存在しないと発表し、マテーゼ、ホイットマン、ホイットマイアが仮説したテュケは存在しないことを示した。[6] [7] [8]
歴史
マテーゼ、ホイットマイア、および同僚のパトリック・ホイットマンは、1999年に長周期彗星の軌道の観測に基づいて、この惑星の存在を初めて提唱した[9]。ほとんどの天文学者は、長周期彗星（軌道が数千年から数百万年）はほぼ等方的な分布をしている、つまり空のあらゆる地点からランダムに出現することに同意している。[10]彗星は不安定で時間の経過とともに消散するため、天文学者は、彗星が存在するほとんどの期間、数万AU離れた球状の雲（オールトの雲として知られる）の中に閉じ込められているに違いないと考えている。[10]しかし、マテーゼとホイットマイアは、彗星の軌道は一般に考えられているように空のランダムな地点から出現するのではなく、実際には惑星の軌道面に対して傾斜した帯状に集まっていると主張した。このような集積は、オールトの雲の外側にある、少なくとも木星と同じくらいの大きさの、おそらく褐色矮星のような目に見えない物体によって乱されたとすれば説明できる。[11] [12]また、そのような物体が太陽系外縁天体セドナの特異な軌道を説明できるかもしれないと示唆した。[13]しかし、オールト彗星のサンプル数が少なく、結果は決定的ではなかった。[14]
軌道
ホイットマイアとマテーゼは、ティケの軌道は海王星からの距離の約500倍、太陽 から約15,000 AU（2.2 × 10 12 km）にあり、光年の4分の1より少し短いだろうと推測した。これはオールトの雲の範囲内で、その境界は50,000 AUを超えていると推定されている。ティケの公転周期はおよそ180万年である。[15]古いIRASデータの検索は失敗に終わったが、5 M Jの天体は10,000 AU以上の距離が必要であることが示唆されている。[7]このような惑星は黄道とは異なる平面を公転し、[16]おそらく形成時には広い連星軌道にあったと思われる。[7]広い連星は、恒星の誕生クラスターの溶解中に捕獲されて形成される可能性がある。[7]
質量
2011年、ホイットマイアとマテーゼは、この仮説上の惑星は木星の4倍の質量があり、その形成時の残留熱とケルビン・ヘルムホルツ加熱により、約200 K（-73 °C、-100 °F）という比較的高い温度になる可能性があると推測した。[要出典]内部で核融合反応を起こすには質量が不十分で、核融合反応は木星質量の約13倍以上の物体で起こる。木星よりも質量は大きいが、巨大なガス惑星は縮退圧力によって質量に対して大きさではなく密度のみが増えるため、サイズは木星と同程度になる。[a]ティケが発見された場合、2013年末までに発見され、質量は木星質量の1～2倍に過ぎないと予想されていた。[19]
名前の由来
テュケー（ギリシア語で「幸運」または「幸運」を意味するτύχη）は 、幸運と繁栄を司るギリシアの女神である。この名前は、太陽にはネメシスという名の暗い伴星があり、その重力が太陽系内部への彗星の流入を引き起こし、地球の大量絶滅につながるという、以前の同様の仮説との混同を避けるために選ばれた。テュケーはネメシスの「良い妹」の名前である。[7]この名前は、カリフォルニア工科大学の赤外線処理分析センターのJ. デイビー カークパトリック によって、オールトの雲の外側の天体に初めて使用された。[20]
WISEミッション
広域赤外線サーベイエクスプローラー（WISE）宇宙望遠鏡は、ホイットマイアとマテーゼがテュケが見つかる可能性があると予想している領域を含む全天赤外線サーベイを完了しました。[7] 2012年3月14日、WISEミッションの最初の全天サーベイカタログが公開されました。[21]共同追加された（AllWISE）ポストクライオの2回目の天空サーベイは、2013年末に公開されました。[22] 2014年3月7日、NASAは、WISE望遠鏡が10,000 AUの範囲に土星サイズの天体、26,000 AU（0.4光年）の範囲に木星サイズ以上の天体が存在する可能性を排除したと報告しました。[6] [23]
参照
注記
- ^木星よりわずかに質量が大きい（約 1.6 M J未満）冷たい水素に富むガス巨星は、木星よりも体積が大きいが[17]、質量が大きいと縮退圧力によって惑星が縮小し[17]、追加された質量は惑星核の縮退圧力の増加によって補われる。たとえば、HD 17156 bは3 M Jで半径は木星の 96%、HD 80606 bは4 M Jで半径は木星の 92% である。褐色矮星COROT-3b（22 M J）でさえ、木星とほぼ同じ体積であると推定されている。100億年の冷却後、大型ガス巨星はすべて木星の半径に非常に近いが、より質量の大きい天体はわずかに小さくなる。[18]
参考文献
- ^ ロジャース、ポール (2011 年 2 月 13 日)。「望遠鏡で探査開始! 巨大新惑星の探査開始」インディペンデント。2011年2 月 14 日閲覧。
- ^ Wolchover, Natalie (2011年2月15日). 「記事: 天文学者、太陽系内に巨大惑星『テュケー』が存在することを疑う」. Space.com . 2011年2月15日閲覧。
- ^ 「Astrophysics Homepage of John J. Matese」. Ucs.louisiana.edu. 2011年9月21日. 2013年4月1日閲覧。
- ^ 「Daniel P. Whitmire」. Ucs.louisiana.edu . 2013年4月1日閲覧。
- ^ Whitney Clavin (2011年2月18日)。「WISEは仮説上の『テュケー』を発見できるか?」NASA/JPL 。2011年2月19日閲覧。
- ^ ab Clavin, Whitney; Harrington, JD (2014年3月7日)。「NASAのWISE調査で数千もの新しい星が発見されるが、『惑星X』は発見されず」NASA 。 2014年3月7日閲覧。
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- ^ ブルース・ドーミニー (2013年3月31日)。「NASA WISEミッションデータを探している天体物理学者によると、太陽にはまだ低質量の伴星がある可能性がある」。Forbes 。 2013年4月1日閲覧。
- ^ Sayanagi, Kunio M. (2011 年 3 月 2 日)。「10 番目の 9 番目の惑星 Tyche はどこにありますか? 全容を解明」ArsTechnica。2011年3 月 21 日閲覧。
- ^ 「NASA、赤外線全天のWISEミッションカタログを新たにリリース」NASA/JPL、2012年3月14日。2012年6月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年3月15日閲覧。
- ^ 広域赤外線探査探査機
- ^ Luhman, KL (2014). 「広域赤外線探査機による太陽の遠距離伴星の探査」.天体物理学ジャーナル. 781 (1): 4. Bibcode :2014ApJ...781....4L. doi :10.1088/0004-637X/781/1/4. S2CID 122930471.
