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成果を上げている太陽系外惑星発見


 「系外惑星」と略記されるが、太陽系の外にある惑星という意味だ。
 系外ではどの恒星系なのか分からないと思うけど
 未だ人類は太陽系の中である。
 
 最近人気があり、研究・観測共に進んでいるのがトランジット法と、
 その関連の観察による系外惑星の詳細調査です。
 
 人気の理由は、設備が比較的安価で様々な人が扱える惑星発見方法
 という点です。
 アマチュアでも機器を揃えればトランジット法を用いた新惑星発見が
 可能なため。
 
 むしろ、根気が必要な観測となります。
 トランジット法が使える天体は高速な軌道を持っていることが多い
 からです。
 
 そして十分な設備のある研究者にとっては、発見に止まらず惑星の
 組成データの詳細を得ることができるためです。


トランジット法のしくみ


 恒星に近い軌道を持つ惑星を検出する方法です。
 観察は、恒星の明るさの変化で検出します。
 
 観測者から見て、惑星が恒星の手前を横切る時に恒星の光を遮り
 僅かに恒星の明るさが暗くなる変化を捉えます。
 
 しかし恒星の近距離軌道にあるということは非常に公転速度が速い
 ということになります(引力に対抗するため高速な運動エネルギー
 が必要)。
 そして、やはり引力に対抗するため、質量的に大きな天体であるこ
 とが多くなります。
 
 いわゆるホットジュピターと呼ばれる天体は、近距離軌道で安定し
 円軌道を持っています。熱い木星という意味です。
 名前は熱い木星ですが、組成は地球と似ています。
 スーパーアース[Super-Earths]に近い。
 なぜなら、木星の組成はガスが大半で大きさに対して質量は小さく、
 恒星の引力に対抗して公転できないからです。
 
 質量密度が高いということが組成を分析する上での重要なポイント
 になってきます。恒星から発せられる電磁波(光)を遮る際の、明
 るさの変化から分かるのは、惑星の質量と大きさですが、組成を考
 える上でも貴重なデータが得られます。
 
 視線速度を天文台の分光計で測定し、光が遮られる際の公転速度(
 とても速い)を測定すると、計算で質量が分かります。
 
 大きさは遮光された際の明るさの変化より分かります。
 →参考
 
 その他にも、大気成分や水(あればの話ですが)、軽い組成がガス
 化して彗星のように尾を引く現象などが観察でき、組成の推測に役
 立ちます。
 
 
 難解なのはホットジュピターになりきっていない、楕円軌道を持つ
 惑星です。こちらは恒星に再接近する時がトランジット法適用の
 チャンスになりますが、まずその時の加速と速度が大きく変化します。
 そして、ちょうど恒星の手前を横切るタイミングで、短い時間に
 高速に移動する惑星を捉えなければなりません。
 
 同様の観測で、多数の分光器を使い、惑星表面の変化を捉えて
 映像化した研究があります。
 →参考
 →画像

 

[ この記事は 2009/1/30 以前に作成されました ]



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