惑星はその星よりも大きくなることができますか?

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質問があります。



非常に低密度の「スーパーパフ」惑星についての記事をブログに投稿した後、私は Twitterで興味深い質問

['ホスト星よりも大きい太陽系外惑星を見つけたことがありますか?それは可能ですか?」]







私の最初の反応は、「はい!ちょっと。」そして、もう少し考えてみると、答えは「はい!しかし、あなたが太陽のような星を意味するならば、それはありそうにありません。

Twitterにとっては少し大変だと説明しますが、たまたまブログを持っています!だからここにこれについてもっとあります。

その最初の反応 ちょっと について考えることによるものでした 白色矮星 。これは、かつては太陽のようでしたが、その外層を剥がし、コアだけを残して死んだ星の残骸です。その核となる白色矮星は、地球とほぼ同じ大きさです。星が死ぬ前にそれを周回している地球よりも大きな惑星を持っていた場合、 一部が生き残る可能性があります 、そしてあなたはその星よりも大きな惑星を手に入れます。実際、このようなシステムを見たことがあるので、そうです、それは起こり得ます、そして私たちは終わりました。簡単なピーシー。

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白色矮星WD1856とその巨大な惑星を描いたアートワークで、星自体よりはるかに大きい。クレジット:NASA / JPL-Caltech / NASAズームイン

白色矮星WD1856とその巨大な惑星を描いたアートワークで、星自体よりはるかに大きい。クレジット: NASA / JPL-Caltech / NASAのゴダードスペースフライトセンター





白色矮星が星ではないことを除いて 太陽のように 、 もう違います。だから多分それはカウントされません。それは私の2番目の反応に私をもたらします。そこでは、惑星は太陽のような星の星よりも大きいです。

違いは何ですか?白色矮星は死んでいて、もはやエネルギーを生み出しておらず、ただそこに座っているだけで涼しくなります。 太陽はまだ水素をその核のヘリウムに素晴らしく安定した方法で融合させています 、それは40億年以上の間、そしておよそ60億から70億年以上続くでしょう。このような星は呼ばれます 主系列星 、歴史的な理由から(あなたはそれについてもっと知ることができます 星の私のクラッシュコース天文学のエピソードで )。

太陽は木星の直径の10倍であり、木星よりもはるかに大きな惑星を得ることができないことがわかりました。それらに質量を追加すると、大きくなるのではなく、小さくなります。ですから明らかに、太陽よりも大きな惑星を手に入れることはできません。

小さな星はどうですか?最小の星は薄暗い赤色矮星であり、核融合を維持するのにかろうじて大きく、それらが得ることができる最小の星は、まあ、かなり小さいです。

木星、土星、赤色矮星TRAPPIST-1と比較したEBLMJ0555-57Ab。ズームイン

EBLM J0555-57Abは、木星、土星、および非常に小さな赤色矮星TRAPPIST-1と比較されます。クレジット: ケンブリッジ大学

最近、知られている中で最も小さい星がいくつか発見されました。 1つはEBLMJ0555-57Abと呼ばれ、もう1つは2MASSJ05233822-1403022です。観測に基づく結論が正しければ、どちらも水素をコア内のヘリウムに融合させるのに十分な大きさではありません。これを行うには、太陽の質量の約0.077倍、または木星の質量の約75倍かかります。私たちが知る限り、これらの星は両方ともその限界をわずかに超えています。

だから彼らは本当の星ですが彼らは 小さな 。どちらも木星よりも小さく、EBLM J0555-57Abは土星と同じくらいの大きさです!

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したがって、すぐに、星はそれらよりも大きな惑星を持つことができることがわかります。

木星とその衛星、太陽と私たちの惑星と比較したTRAPPIST-1とその惑星のサイズ。クレジット:ESO / O。フルタックズームイン

木星とその衛星、太陽と私たちの惑星と比較したTRAPPIST-1とその惑星のサイズ。クレジット: ESO / O。フルタック

理論的には 。実際には、それは確かにせいぜい非常にまれです。サイズや質量などの多くの傾向を見るのに十分な太陽系外惑星(他の星を周回する世界)を観察しました。データで際立っていることの1つは、赤色矮星がそれらを周回する巨大ガスを持たない傾向があるということです。あるものはそうしますが、それらは通常、より小さな惑星、より地球のようなものを持っています(私たちが呼ぶもの 地球型惑星 )。地球サイズの惑星が7つ周回しているTRAPPIST-1のように、そのようなものがたくさんあるものもあります。

赤色矮星の周りの巨大ガスはまれです。おそらく100個に1個の小さな星が巨大な惑星を持っています(注:公平を期すために、調査は 候補者 太陽系外惑星、まだ確認されていないもの…しかし見ている 低質量星の周りの既知の巨大な太陽系外惑星のリスト 、統計的に言えば、その数は確かに非常に少ないです)。

そしてそれは悪化するかもしれません。最小の星も最も暗く、検出が非常に難しいことを意味します。それはまた、彼らが彼らを周回している惑星を持っているかどうかを知ることを困難にします。巨人と地球型惑星は言うまでもなく、彼らが惑星を作るのが得意かどうかはわかりません。これまでに見られた傾向が続く場合、これらの可能性はさらに低くなります 非常に やや大きい(実際には小さい)赤色矮星の場合よりも、ガスの巨大な惑星を持つように電球を暗くします。

したがって、惑星が星よりも大きいようなシステムが存在する可能性はありますが、統計的には非常にまれです。

一方、赤色矮星は銀河系で最も一般的な種類の星であり、全星の70%を占めています。ですから、本当に小さな赤色矮星はまれですが、それでもたくさんあります 数十億 銀河系のそれらの。それらを周回する巨大ガスを持っているそれらの割合が小さい場合、それはまだそのようなシステムが全部でたくさん存在することを意味するかもしれません。

だからあなたは行き​​ます。天文学におけるまれな実際の答え:はい、惑星はその星よりも大きくなる可能性があります!

それは奇妙な宇宙です。しかし、それはそれをより面白くします。

[友達に感謝します 博士ジェシー・クリステンセン 彼女の助けのために 太陽系外惑星データベース 。]