灼熱から極寒まで――これまでに発見された最も極端な惑星

FILE PHOTO: This NASA/ESA Hubble Space Telescope image shows the bright star-forming ring that surrounds the heart of the barred spiral galaxy NGC 1097, a Seyfert galaxy. NASA/ESA/Hubble/Handout via REUTERS/File Photo - RTX39J0Z
Our ever expanding search for new planets has lead to some startling - and fascinating - discoveries.Image: REUTERS
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科学者たちは最近、最も高温の惑星を発見しました。その表面温度は、一部の恒星を上回ります。太陽系外の惑星の探索が続くなか、極端な特徴を持つ世界がほかにも数多く見つかっています。また、太陽系の探査が進むにつれて、かなり奇妙な候補も明らかになりました。ここでは、最も極端な7つを紹介します。

最も高温の惑星

惑星の温度は、主に主星との距離と、その恒星の表面温度によって決まります。太陽系では、水星が太陽に最も近い惑星で、平均距離は57,910,000kmです。水星の昼側の温度は約430°Cに達しますが、太陽自体の表面温度は5,500°Cです。

太陽より質量の大きい恒星は、より高温で燃えています。HD 195689として知られ、KELT-9とも呼ばれる恒星は、太陽の2.5倍の質量があり、表面温度はほぼ10,000°Cです。その惑星、KELT-9bは、水星と太陽の距離よりもはるかに主星に近い軌道を回っています。

遠くから正確な距離を測ることはできませんが、この惑星は1.5日ごとに主星の周りを公転します(水星の公転周期は88日です)。そのため、温度は驚異の4,300°Cに達し、太陽より質量の小さい恒星の多くよりも高温です。岩石惑星の水星なら、この温度では溶岩の滴になってしまうでしょう。しかしKELT-9bは、木星型のガス惑星です。大気中の分子が構成原子に分解され、燃え尽きていくため、惑星は縮みつつあります。

最も低温の惑星

絶対零度よりわずか50度高い、−223°CのOGLE-2005-BLG-390Lbが、最も低温の惑星の座を占めています。質量は地球の約5.5倍で、こちらも岩石惑星と考えられています。太陽系で火星と木星の間に当たる軌道を回っており、主星からそれほど遠くないものの、その主星は質量が小さく低温の恒星で、「赤色矮星」と呼ばれます。

Image: The Conversation

この惑星は、スター・ウォーズシリーズに登場する氷の惑星にちなんで、通称ホスと呼ばれています。しかし、架空の惑星とは異なり、厚い大気を保つことはできず、生命も存在できそうにありません。大半の気体が凍りつき、表面の雪に加わるためです。

最大の惑星

惑星が恒星と同じほど高温になりうるなら、恒星と惑星を分けるものは何でしょうか。恒星は惑星よりはるかに質量が大きく、その中心部に働く巨大な重力によって核融合反応が始まります。太陽のような一般的な恒星は、水素をヘリウムに融合させて燃えています。一方、褐色矮星と呼ばれる種類の恒星は、核融合反応を始めるだけの大きさはあるものの、それを維持するには十分な質量がありません。惑星DENIS-P J082303.1-491201 bは、同じく発音しにくい別名2MASS J08230313-4912012 bを持ち、木星の28.5倍の質量があります。そのため、NASAの系外惑星アーカイブに掲載された惑星のなかで最も質量が大きく、惑星(木星型のガス惑星)なのか、実際には褐色矮星に分類すべきなのか議論されています。皮肉なことに、その主星も褐色矮星であることが確認されています。

最小の惑星

月よりわずかに大きく、水星より小さいKepler-37bは、これまでに発見された最小の系外惑星です。岩石でできたこの天体は、水星と太陽の距離よりも主星に近い軌道を回っています。そのため、表面では液体の水を保てるほどの温度にならず、生命も存在できません。

最古の惑星

年齢が127億年のPSR B1620-26 bは、知られているなかで最も古い惑星です。木星の2.5倍の質量を持つガス惑星で、まるで永遠に存在してきたかのようです。138億歳の宇宙より、わずか10億年しか若くありません。

知られている最大の惑星の想像図。NASA、G. Bacon(STScI)

PSR B1620-26 bには、互いの周りを回る2つの主星があり、この惑星はその両方の一生を見届けてきました。主星は中性子星と白色矮星です。恒星が燃料を使い果たし、超新星爆発を起こした後に残る天体です。しかし、宇宙の歴史のごく初期に形成されたため、生命の進化に必要な炭素や酸素などの重元素(後に形成された元素)が十分に含まれていないと考えられます。

最も若い惑星

惑星系V830 Tauriの年齢はわずか200万年です。主星の質量は太陽と同じですが、半径は2倍あり、まだ最終的な形になるまで十分に収縮していません。この惑星も、木星の4分の3の質量を持つガス惑星で、成長を続けていると考えられます。軌道上で小惑星などほかの天体と頻繁に衝突して質量を増やしているため、ここは安全な場所ではありません。

最悪の気象

系外惑星は遠すぎて気象の様子を観測できないため、太陽系に目を向ける必要があります。木星の極上空を飛行する探査機ジュノーが撮影した、巨大な渦巻くハリケーンを見たことがあるなら、太陽系最大の惑星である木星は有力候補でしょう。しかし、その称号は金星に与えられます。地球と同じ大きさのこの惑星は、硫酸の雲に覆われています。

大気は惑星の自転よりはるかに速く惑星の周りを移動し、風速はハリケーン並みの時速360kmに達します。両極の上空では、二つ目のような渦巻きが維持されています。大気の密度は地球のほぼ100倍で、二酸化炭素が95%を超えます。その結果生じる温室効果によって、表面温度は少なくとも462°Cに達し、実際に水星より高温です。極度に乾燥し、生命にとって過酷な環境ですが、この熱が、なぜ金星の火山は地球より少ないのかを説明する可能性があります。

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