想定外の高密度を持つサブ・ネプチューン系外惑星

アメリカのマクドナルド天文台のホビー・エバリー望遠鏡や、キットピーク国立天文台のWIYN 0.9m望遠鏡などによる観測から、ヒアデス星団の若い恒星を周回する太陽系外惑星「K2-25b」が、そのサイズと年齢の割に非常に高い密度を持っていることが分かりました。

ヒアデス星団は、おうし座の方向、およそ150光年の距離にあり、年齢は6億歳ほどです。K2-25bは、ヒアデス星団にある小質量のM型星の周囲を3.5日で公転しています。

木星のような巨大ガス惑星は、まず岩石と氷からなる地球質量の5〜10倍のコアを形成し、その後、地球の数百倍もの質量のガスをコアのまわりに集めることによって形成されると考えられています。

K2-25bは、地球の約25倍(海王星の約1.5倍)の質量を持ちながら、海王星よりやや小さなサイズです。大部分が高密度のコアで、周囲のガスはほとんどありません。海王星より小さな系外惑星は「サブ・ネプチューン(ミニ・ネプチューン)」と呼ばれます。主星の近くを公転する若いサブ・ネプチューンは低密度なものが多く、K2-25bはそれらとは対照的な天体です。

K2-25bの存在は、「理論で予測されているコアの質量(地球質量の5〜10倍)よりも何倍も重いのはなぜか?」「コアの質量が大きく重力も大きいにもかかわらず、コアのまわりにガスが集積しなかったのはなぜなのか?」といった問いを天文学者に投げかけています。

Image Credit: NOIRLab/NSF/AURA/J. Pollard

(参照)NOIRLab

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