わたあめのように軽い、宇宙で最も「ふわふわ」な系外惑星の発見

わたあめのように軽い、宇宙で最も「ふわふわ」な系外惑星の発見

宇宙のどこかには、私たちの想像を絶する奇妙な世界が広がっています。

NASAのTESS（トランジット系外惑星探索衛星）による最新の観測データは、これまでに発見された中で最も密度が低く、まるで「わたあめ」のように軽くて膨らんだ驚異の「スーパーパフ（超低密度惑星）」を２つ同時に描き出しました。

地球から約１１１３光年彼方に位置する太陽に似た恒星「TOI-791」の周りで見つかった巨大惑星「TOI-791 b」と「TOI-791 c」が、その主役です。

これらはどちらも太陽系の絶対王者である木星とほぼ同等の巨大なサイズを誇りながら、その質量は驚くほどわずかなものに留まっています。

内側を回るTOI-791 bの質量は木星のわずか３.０％しかなく、さらに外側を回るTOI-791 cは木星よりも大きな容積を持ちながら質量はわずか５.９％に過ぎません。

これほどの巨体を持ちながら風船のようにスカスカな天体は従来の惑星形成理論では存在予測が非常に難しく、宇宙科学者たちに「どのようにしてこのような世界が誕生したのか」という新たな難題を突きつけています。

７年の歳月が暴いた長周期の軌道と重力のダンス

今回の発見が非常に貴重である理由は、この２つの惑星が主星から比較的離れた「長い公転周期」を持っている点にあります。

TOI-791 bは１３９日、TOI-791 cは２３２日をかけて主星の周囲を公転していますが、このように公転周期が長い惑星は、恒星の前を横切る「トランジット」の頻度が低いため、通常の探査では見落とされがちです。

TESSは高軌道から７年間にわたってこのシステムを監視し、合計１１２２日分に及ぶ膨大な観測データを蓄積することで、ついにそのかすかな影を捉えることに成功しました。

さらに、この２つの惑星は互いの重力で引っ張り合う絶妙な軌道パターン（軌道共鳴）にロックされていることも判明しました。

周期的に互いを引き合うことでトランジットのタイミングにわずかなズレ（渡り周期変動）が生じており、科学者たちはこの相互作用を精密に計算することで、直接天体の重さを量るのが難しいスーパーパフの極めて軽い質量を特定したのです。

１つの惑星系に２つものスーパーパフが同居する例は極めて稀であり、今後の詳細な大気分析によって、惑星系の移動の歴史やダイナミックな進化のメカニズムが解き明かされることが大いに期待されています。

まとめ

宇宙の奥深くで見つかった「TOI-791 b」と「TOI-791 c」は、木星サイズでありながら驚くほど軽い、まさに宇宙の常識を覆す風船のような天体でした。
これほど奇妙でふわふわな世界が同じ星の周りに２つも並んで浮かんでいる姿を想像するだけで、宇宙の懐の深さに改めて圧倒されてしまいますね。

参照リンク:
https://science.nasa.gov/missions/tess/nasas-tess-mission-reveals-the-puffiest-planets-ever-found/