白色矮星周辺に留まる惑星の残滓を発見 将来の太陽系を暗示 英大学の研究
2019年4月11日 19:56
英ウォーリック大学は4日、白色矮星周辺に多数の惑星の残滓が存在しているのを発見したと発表した。「微惑星」と呼ばれるこれらの天体は、太陽系内の惑星の将来を予見するうえで鍵となる。
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■太陽の未来の姿「白色矮星」
恒星は質量によって進化形態が変化する。質量が太陽の3倍以内の恒星は、水素が核融合によって中心核がヘリウムに変化し、温度が上昇する「赤色巨星」へと成長する。その後、水素からなる外層部は宇宙空間に放出され、残った中心核は「白色矮星」になる。
白色矮星は、太陽とほぼ同等の質量でありながら、その大きさは地球と変わらないという。一方で放出された物質は中心星の放出する紫外線によって「惑星状星雲」として輝く。
太陽もまた約50億年後には白色矮星へと変化すると予見されるが、地球の運命もまた太陽の進化に左右される。恒星が白色矮星へと変化しても生き残る惑星系が近年確認され、その数は増加している。
■高密度で残存した惑星の核
微惑星は、恒星が赤色巨星を経て白色矮星へと変化する過程で、地球型惑星から核だけが残った天体である。太陽系内にも水星や金星等の地球型惑星が存在し、太陽が白色矮星化すると、同じ運命をたどることが予想される。
研究グループは、スペインのカナリア諸島にある口径10.4メートルのカナリア大望遠鏡を活用し、地球から410光年離れた白色矮星「SDSS 1228」周辺に微惑星を発見した。直径が約720キロメートルの微惑星は約40分で自転し、2時間で白色矮星周辺を公転するという。今回、この微惑星は1立方センチメートル当たり39グラムと高密度であることが判明した。純粋な鉄や地球型惑星の核よりも高密度で、白色矮星の重力に耐えられる程頑健だという。
■地球も将来生き残る可能性が
周辺に微惑星が発見された白色矮星は、ガスと塵からなる惑星系円盤をもつことから、かなり珍しいクラスに属するという。白色矮星がガスからなる惑星系円盤をもつ理由について謎が残るものの、微惑星のもととなる惑星表面からガスが発生したという仮説を立てている。
今後、微惑星の発見数が増加することで、地球型惑星がどのような条件で生存できるかのヒントが与えられる。太陽系外惑星の構成物質について調査することで、その条件が明かされるという。
研究の詳細は、米科学誌Scienceにて5日に掲載されている。（記事：角野未智・記事一覧を見る）