gov-civil-vilareal.pt新しい惑星のパッセルは、私たちの太陽系が非常に奇妙であることを示しています、そして私たちは理由がわかりません
>上手、 これは確かに非常にクールなニュースです ：天文学者は、ケプラー宇宙船によって検出された太陽系外惑星（他の星を周回するエイリアンの惑星）の新しいカタログをリリースしました。 2335 検証済みの惑星。さらに1700個が確認されるのを待っています。これらの、 30 ほぼ地球サイズで、星のハビタブルゾーンを周回していることが確認されており、さらに20個が確認を待っています。
それは すばらしい 。新しい結果は219の新しい太陽系外惑星候補を追加し、そのうちの10は地球っぽいです。
さて、それは派手なニュースです（これについては後で説明します）。しかし、より興味深い科学ニュースは、地球の直径の約1.5〜2.5倍のサイズ範囲の惑星が明らかに不足していることを発見したことです。星はそのサイズまでの惑星を作るのが好きなようです、そしてそれから私たちのサイズの約2.5倍にスキップします。どうして？そして、なぜ私たちはそのような惑星を見ないのですか？ 私たちの 太陽系？
さて、その前に、何を何に追いつくかをすべてやってみましょう。
ケプラー は、約15万個の星が存在する、空の1か所を見つめるように設計された宇宙ベースの天文台です。星に惑星があり、惑星の軌道が地球から真正面から見られる場合、惑星が星の真正面を通過するたびに、星の明るさが低下するという考え方です。ミニ日食のようなもので、 トランジット 。
私はこれをすべて説明します クラッシュコース天文学の太陽系外惑星のエピソード ：
クラッシュコース天文学：太陽系外惑星惑星が通過するのを待つだけでなく、それが起こるのを待たなければならないので、実際に惑星を見つけるには時間がかかります また 、そして再び 第3 時間。 1つの落ち込みは、星黒点（太陽黒点のようですが、他の星）や、明るさの結果に影響を与える視野内の他の星など、あらゆる種類の問題が原因である可能性があります。 2番目のディップは何を確立します そうかもしれない 太陽系外惑星の年（1回の下降、次にもう1回は完全な軌道の後で）ですが、本当の自信は、3番目の太陽系外惑星が2番目の後に一貫したタイミングで見られるとき（つまり、別の太陽系外惑星の公転周期後）になります。そうすれば、惑星を見つけたと確信できます。
時が経つにつれて、カタログは現在のケプラーデータとともにリリースされており、これはそのようなカタログの8番目です。この新しいものはミッションの最初の4年間を含み、天文学者は最初のそのようなリリース以来の時間に開発された新しくてより洗練された技術を使用することを含めて、すべてのデータを完全に再処理しました。
惑星の軌道が私たちに正面を向いている場合、通過は見られません。エッジオンの場合は、そうします。クレジット： グレッグ・ラフリン
データには2つの重要な側面があります。 1つは、惑星の1年の長さと、星からの距離を示すディップ間の期間です（ケプラーは、太陽系惑星の公転周期が数学的に関連していることを理解した天文学者、ヨハネスケプラーにちなんで名付けられました。太陽からの距離であり、任意の星を周回する惑星に一般化できます）。また、地球がどれほど暑いかを大まかに教えてくれます！距離に加えて、星の温度とサイズも知っておく必要があります。赤色矮星のようなより涼しい星は、水星が太陽を周回するよりも近くを周回する惑星を持つことができますが、地球よりも冷たくなります。
もう1つの側面は、ブロックされた星の光の割合です。星のサイズを知っていると仮定すると、惑星のサイズがわかります。ほとんどの場合、 ケック天文台を使った観測 。
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すべてのデータを調べたところ、天文学者は219個の新しい太陽系外惑星を発見しました（確認前に、それらは候補として分類されています）。これらのうち、10個は地球とほぼ同じサイズであるだけでなく、天文学者がハビタブルゾーンと呼んでいる温帯のホスト星から適切な距離を周回しています。これは、古き良き地球で行っているように、表面に液体の水を入れるのに必要な温度範囲とほぼ同じです。人生が生まれるのに必要なのはそれだけではありませんが、始めるのに良い場所です。
この新しいカタログは、ハビタブルゾーンを周回する既知の地球サイズの惑星の合計を30にしています。
それは 多く 。 15万個の星からはそれほど多くないように聞こえますが、地球から見て、すべての惑星が真正面から星を周回しているわけではないことを考慮してください。ほとんどが斜めになっているので、私たちの観点からは星が恋しく、トランジットは見えません。統計的に言えば、私たちはそれらの少なくとも99％を見逃しています！だから本当にその空のパッチでケプラーはハビタブルゾーンにおそらく3000個の地球サイズの惑星があると見ています。
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しかし、待ってください。それだけではありません。銀河には何千億もの星があります。素朴に外挿すると、それは天の川にそのような惑星が何十億もあることを意味します。
数十億 。
うわあ。
エイリアンの星を周回する地球のような惑星を描いたアートワーク。これらの惑星は天の川にいくつ存在しますか？おそらく数十億。クレジット：NASA / JPL-Caltech / T。パイル
[エイリアンの星を周回する地球サイズの、さらには地球のような惑星を描いたアートワーク。これらの惑星は天の川にいくつ存在しますか？クレジット：NASA / JPL-Caltech / T。パイル]
しかし、これは別のことも意味します。 1つのオブジェクトを見つけた場合、そのオブジェクトが属するオブジェクトのクラスについて多くを知ることは困難です。例は1つだけです。ジャングルの中で奇妙なトカゲを見つけた場合、それは興味深いことですが、それはそのようなトカゲが存在することを示しているだけです。もっと大きいものはありますか？小さい？いくつありますか？彼らはどのように食べ、どこに住んでいて、他のトカゲとどのように関係していますか？
惑星と同じです。 1つを見つけることは素晴らしいです。太陽系外惑星が存在します！それは大きなニュースです。
しかし、科学は私たちがもっと見つけたときに本当に始まります。さらに多く。 数千人 もっと。そこから太陽系外惑星の動物学が始まります。
そして、それが私たちが今いるところです。 Keplerカタログには何千もの太陽系外惑星があり、トレンドが現れ始めています。見つかった惑星の多くは木星のような巨大ガスであり、いくつかはさらに巨大です。明らかに、地球と同じ大きさの惑星がたくさん発見されており、海王星よりもやや小さい惑星もたくさんあります。
この新しいカタログは非常に奇妙なことを示していますが ：天文学者は、地球とほぼ同じサイズで、直径の約1.5倍までの惑星をたくさん見つけました。しかし、その後、数は突然減少します。地球の2倍の大きさの惑星に着くと、数は再び増えます。これは以前のデータで見られましたが、現在、データはこれがグリッチではないことを示すのに十分なほど完全です。統計的に有意です。つまり、本物です。
太陽系外惑星のサイズのヒストグラム：惑星のサイズ（横軸）に対してプロットされた、見つかった惑星の数（縦軸）。 1と2の地球質量の間のディオプに注意してください。比較のために、2つの太陽系外惑星のアートワークを示します。クレジット：NASA / Ames / Caltech / University of Hawaii（B。J. Fulton）
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それは 非常に 面白い。下端ではこれらの惑星をスーパーアースと呼び、上端ではミニネプチューンです（ネプチューンは地球の約4倍の幅があります）。実際、数で見ると、ミニネプチューンはケプラーのサンプルで見つかった最も一般的な種類の惑星です！
それも面白いです。私たちの太陽系にはスーパーアースやミニネプチューンはありません。何らかの理由で、 銀河で最も一般的な惑星は私たちの太陽の周りにはありません 。
それが何であるかは明確ではありませんが、それは私たちに何か重要なことを教えています。しかし、推測することはできます。 惑星は、原始惑星系円盤と呼ばれる若い星の周りの物質の渦巻く円盤から形成されます 。詳細は複雑ですが、一般的に小さな粒子が最初に形成され、次に他の粒子と衝突して付着するにつれて大きくなります。何百万年もの間、これらは直径1キロメートル程度に膨らみ（これらを微惑星と呼びます）、これらは衝突して、幅1000キロメートルほどのはるかに大きな原始惑星を形成します。
惑星間の関係を示す図面。すべて原始惑星系円盤から。ガスの巨人になるのに十分な大きさに成長するものもあれば、地球のように小さいままでいるものもあります。しかし、いくつかの小さなものはミニネプチューンに成長します。 3つの惑星グループはすべて別個のものです。クレジット：NASA / Kepler / Caltech（T。Pyle）
これらは地球のような真の惑星の中核になります。原始惑星が地球のサイズに達するまでに物質がなくなると、それは成長を停止します。しかし、まだそこにあるものがあれば、それは大きくなる可能性があります。地球の直径の約1.5倍に達すると（地球の質量の3倍をはるかに超える量になります）*）重力は、水素やヘリウムなどの軽いガスを保持し始めるのに十分なほど強くなります。周りにはたくさんのガスがあるので、これは若い惑星にとっての分水嶺の瞬間です。それははるかに大きくなり、ギャップを飛び越えてミニネプチューンになる可能性があります（少なくとも、土星や木星のような真のガス巨人になる可能性がありますが、これらはミニネプチューンほど一般的ではありません）。
少なくとも、それが現在の考え方です。しかし、それが本当なら、なぜこれらのスーパーアースやミニネプチューンが太陽の周りを回っていないのでしょうか。それは理解されていません。仮説はたくさんあり、1つは木星を扱っています。それが大きくなるにつれて、木星は原始惑星系円盤と相互作用し、円盤から物質を引き込むときに太陽に向かって移動したでしょう。それはそこでディスクをかき混ぜ、形成された原始惑星は互いに衝突し、破片を飛ばしていたでしょう。その多くは内部の太陽系から投げ出されましたが、残ったものは私たちが今見ている惑星を形成しました。物質が少なかったので、私たちが内側の太陽系に持っている第二世代の惑星はより小さくなっています。その後、土星との重力の相互作用が木星を引き戻し、現在私たちが見ているシステムができました。
それは正しいかもしれないし、そうでないかもしれません。天文学者はまだこれを理解する初期段階にあります！私たち自身の太陽系を見ているだけでは、何が何であるかを知るのは難しいです。比較対照は、私たちのローカルシステムの不思議な起源と成長する痛みを引き出すための優れた方法です。良いニュースは、私たちを比較するための他の惑星系がたくさんあることです。
これは、天文学の最も素晴らしい側面の1つをそれほど穏やかに思い出させるものではありません。宇宙をのぞき込み、何兆キロも離れた場所にある何兆もの物体をじっと見つめ、研究すると、自分の家を理解していることがわかります。より良い。
それが私たちが科学をした唯一の理由であるならば、それだけでそれだけの価値があるでしょう。
*惑星の質量はその体積に依存し、体積は半径の3乗として増加します。したがって、地球の1.5倍の幅の惑星は、1.5 x 1.5 x 1.5 = 3.4の地球の質量を持ちます。これは概算ですが、十分に近いです。重要なのは、重力がはるかに強いということです。
[トップ画像クレジット： NS ASA / JPL-カリフォルニア工科大学 ]
