天文学者が異常に低密度なスーパーアースを発見

天文学者の国際チームは、NASAのトランジット系外惑星調査衛星(TESS)を使用して、新しい「スーパーアース」系外惑星の発見を報告した。 新たに発見されたTOI-244 bと呼ばれる異世界は、密度が異常に低いことが判明した。 この発見は5月8日に発表された論文で報告された。 arXiv プリプレスサーバー。

TESS は、通過する系外惑星を探すことを目的として、太陽の近くにある最も明るい星約 200,000 個を調査しています。 現在までに、約 6,600 個の系外惑星候補 (TESS Objects of Interest (TOI)) が特定されており、そのうち 331 個がこれまでに確認されています。

今回、スペインのマドリッドにあるスペイン宇宙生物学センターのアマデオ・カストロ・ゴンサレス率いる天文学者のグループは、TESSが観測した別のTOIを確認した。 彼らは、TOI-244 (GJ 1018 としても知られる) の光度曲線でトランジット信号が検出されたと報告しています。TOI-244 は、太陽のおよそ半分の大きさと質量を持つスペクトル型 M2.5 V の近くにある明るい M 矮星です。 この信号の惑星的性質は、チリにあるヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡 (VLT) に設置された ESPRESSO 分光計で行われた動径速度測定によって確認されました。

「TESSデータから検出された通過信号に基づいて、我々はESPRESSOを使用して大規模な動径速度キャンペーンを実施し、その惑星の性質を確認し、正確な質量測定値を取得し、さらに追加の惑星を探索しました」と研究者らは書いている。

研究によると、TOI-244 b の半径は地球質量 1.52 倍、質量は地球質量約 2.68 倍で、密度は 4.2 g/cm レベルになります。³。 この惑星は主星から約 0.056 天文単位の距離を 7.4 日ごとに公転し、その平衡温度は約 458 K と推定されています。

この結果に基づいて、カストロ・ゴンサレスのチームはTOI-244 bを「スーパーアース」として分類した。 これらの惑星は地球よりも重いですが、海王星の質量を超えることはありません。 「スーパーアース」という用語は惑星の質量のみを指しますが、天文学者によっては、地球より大きく、いわゆる「ミニ海王星」（半径 2 ～ 4 半径の範囲）より小さい惑星を表すのにも使用されます。地球へ）。

結果は、TOI-244 b が地球と同様の比率の鉄とケイ酸塩で構成されていることを示しています。 ただし、この惑星は、そのサイズの超惑星の大部分よりも密度が低いです。 TOI-244 b の強度も、地球に似た組成で予想される強度よりも低くなります。

研究者らは、TOI-244 b の低密度は大量の揮発性元素の存在に関係していると仮説を立てています。

「この意味で、大気損失プロセスは原始水素殻の可能性を除去するのに非常に効果的であった可能性があるが、水などのより高分子量の揮発性物質は保持された可能性があることが判明した」と論文の著者らは結論づけた。

天文学者らは、TOI-244 b はその珍しい性質と大気の広がりの可能性があるため、将来の大気研究の優れた標的であると付け加えた。