魔法の太陽系を発見。4つの巨大ガス惑星だけでなく、2つの小惑星帯も存在する

HR8799 星の周りの惑星系は、2 つの小惑星帯の間に 4 つの巨大ガス惑星があり、私たちの惑星系と驚くほど似ています。 RUGとSRONが率いる研究チームは、この類似性を利用して、システム内の小惑星、彗星、その他の小天体の物質輸送をモデル化しました。シミュレーションによれば、4つのガス惑星は、私たちの太陽系と同様に、二次天体から運ばれた物質を受け取っているようだ。

太陽系は、太陽から外側に向かって数えると、4 つの岩石惑星、小惑星帯、4 つの巨大ガス惑星、そしてもう 1 つの小惑星帯で構成されています。内惑星には金属やケイ酸塩などの耐火物質が豊富に含まれており、外惑星には水やメタンなどの揮発性物質が豊富に含まれています。内惑星の形成中、強い太陽風が絶えずガスを吹き飛ばしていたため、内惑星は揮発性の大気を集めるのに苦労しました。同時に、太陽の熱によって氷が蒸発し、水を保持することが難しくなります。

外側の領域では太陽熱と風が少ないため、最終的に形成されるガス惑星は水の氷を集め、揮発性物質で満たされた広大な大気も集めることができる。その後、小惑星、彗星、塵などの二次天体が、内帯から耐熱物質を、外帯から揮発性物質と耐熱物質を運び込み、この結果を微調整しました。フローニンゲン大学とオランダ宇宙研究所（SRON）が率いる天文学者チームは、同じ輸送システムが他の恒星の周りの惑星系にも当てはまるのではないかと考えました。

この研究では、HR8799 周辺のこのシステムのシミュレーション モデルを作成しました。これは、4 つの巨大ガス惑星と内帯および外帯を持つ私たちの太陽系に似ており、内帯には岩石惑星が存在する可能性があります。そのため、研究チームは太陽系からHR8799に関する未知の情報をいくつか得ることができる。シミュレーションでは、太陽系と同様に、4つのガス惑星が二次天体から運ばれる物質を受け取ることが示されています。科学者チームは、カテリーナ・フランツェワ（フローニンゲン大学/SRON）、ミゴ・ミュラー（NOVA/ライデン大学/SRON）で構成されていました。

ペトル・ポコーン・アキシ（NASA）、フロリス・ファン・デル・タク（SRON/フローニンゲン大学）、インゲ・ロース・テン・カテ（ユトレヒト大学）からなるチームは、「交換される」2つの物質の量は惑星の質量の約50万倍になると予想している。 NASAのジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（2021年打ち上げ予定）などの将来の観測により、揮発性物質に富む巨大ガス惑星の耐熱物質の量を測定できるようになるだろう。望遠鏡が予測された量の難溶性物質を検出できれば、検出された難溶性物質はモデルに示されているように小惑星帯からの輸送によって説明できる可能性がある。

予測よりも多くの難溶性物質が検出された場合、これは、たとえば HR 8799 が太陽系よりもはるかに若いため、輸送プロセスが考えられていたよりもはるかに活発であったことを意味する可能性があります。 HR8799 恒星系には地球型惑星が含まれている可能性があり、小惑星帯からの揮発性物質の供給はこれらの惑星にとって宇宙生物学的な意義を持つ可能性があります。

ボー・ケ・ユアン研究/出典: SRON オランダ宇宙研究所