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天文学:近傍にある低温の恒星をトランジットする岩石質の温暖なスーパーアース

Nature 544, 7650 doi: 10.1038/nature22055

質量が太陽の60%未満のM型矮星は、銀河系の恒星の75%を占めている。軌道運動している地球サイズの惑星の大気は、惑星がこうした恒星の前面を通過する際に、透過分光法によって観測できる。統計的な結果からは、水が液体で存在する、M型矮星のハビタブルゾーン内でトランジットしている最も近い地球サイズの惑星は、約10.5パーセク離れた所に存在することが示唆されている。最も近いM型矮星であるプロキシマ・ケンタウリを周回している温暖な惑星が発見されているが、おそらくトランジットしておらず、その真の質量は分かっていない。また、7個の地球サイズの惑星が、12パーセク離れた所にある非常に質量の小さい恒星TRAPPIST-1をトランジットしているが、それらの質量、特に密度はほとんど絞り込まれていない。本論文では、12パーセク離れた所に存在する小さな低温の恒星(LHS 1140)をトランジットしている、半径が地球の1.4倍の惑星LHS 1140bの観測について報告する。この惑星の質量は、地球の6.6倍であると計測され、これは全体組成が岩石質であることと一致する。LHS 1140bが親星から受ける輻射は地球の輻射の0.46倍で、水が液体で存在するハビタブルゾーンに位置することになる。我々は、軌道離心率の上限を、90%の信頼水準で0.29であると定めた。円軌道は潮汐作用の結果とは考えにくいため、形成時にはおそらく存在していたと考えられる。この惑星は表面重力が大きく、親星からの輻射が小さいことから、この惑星が若かった頃の親星の光度が現在と比べて高かったにもかかわらず、この惑星は大気を保持していた可能性がある。LHS 1140が近くに存在するため、現在建設中の望遠鏡で将来、特定の大気ガスを探索できる可能性がある。

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