惑星の形成に関する従来の考え方では、小さな恒星ではあまり大きな惑星は形成されないとする考えが主流です
しかし、プリンストン大学のGuðmundur Stefánsson氏などの研究チームが発見した太陽系外惑星「ＬＨＳ ３１５４ｂ」は、その考えに疑問を与える存在となります
ＬＨＳ ３１５４ｂは小さな恒星に対して大きすぎる惑星で、従来の理論では存在しないはずの惑星であり、ＬＨＳ ３１５４ｂの発見は惑星形成論に限界があることを示しています
■重すぎる太陽系外惑星「ＬＨＳ ３１５４ｂ」
ガスや塵が重力で集まり、中心部で恒星が誕生する現場では、その周りに「原始惑星系円盤」という円盤ができます
この円盤内部でも大きな塊が生じると、やがて惑星となります
これまでの惑星科学の研究によれば、質量の大きな恒星を生み出すには質量の大きな原始惑星系円盤が必要であり、かつ質量の大きな原始惑星系円盤からは質量の大きな惑星が形成されやすい、と考えられてきました
つまり、恒星の大きさと惑星の大きさには、ある程度の相関関係があることになります
しかしStefánsson氏らの研究チームの発見は、これに異を唱えるものとなります
Stefánsson氏らが発見したのは、地球から見て「ヘルクレス座」の方向に約５１光年離れた位置にある恒星「ＬＨＳ ３１５４」の周りを公転する「ｌｈｓ ３１５４ｂ」です
ＬＨＳ ３１５４ｂはペンシルベニア州立大学の天文台に設置された分光器「ハビタブル・ゾーン・プラネット・ファインダー (Ｈａｂｉｔａｂｌｅ Ｚｏｎｅ Ｐｌａｎｅｔ Ｆｉｎｄｅｒ)」を使用して観測が行われました
ＬＨＳ３１５４ｂはＬＨＳ３１５４の周りを約３．７２日周期で公転しています
その質量は地球の約１３．１５倍であり、海王星に匹敵します
しかし、ＬＨＳ３１５４はＭ型星であり、太陽と比較して直径は約０．１４倍、質量は約０．１１倍と極めて小さいものです
惑星ｌｈｓ ３１５４Ｂは、恒星ＬＨＳ３１５４に対して約２９００分の１の質量しかありません
これは小さな恒星の中では、最も恒星に対する質量比が高い惑星の１つです
■ＬＨＳ ３１５４ｂの形成には重すぎる原始惑星系円盤が必要
ＬＨＳ ３１５４ｂは恒星に対して大きすぎる惑星であり、従来の惑星形成論では説明のつかない存在です
従来の惑星形成論でＬＨＳ ３１５４が持つと予測される原始惑星系円盤の大きさでは、ＬＨＳ ３１５４ｂのような海王星に匹敵する質量の惑星は形成されません
Stefánsson氏らはシミュレーションを通じて、予想より１０倍も重い原始惑星系円盤を仮定しなければ、ＬＨＳ ３１５４ｂは形成されないと示しました
これほどの食い違いは、従来の惑星形成論に何か重大な欠陥が存在することを示唆しています
ＬＨＳ ３１５４ｂの発見は、惑星形成論を改善する上での極端なテストケースの１つになるだろうとStefánsson氏らは考えています
Source
Guðmundur Stefánsson, et al. “A Neptune-mass exoplanet in close orbit around a very low-mass star challenges formation models”. (Science)
Adrienne Berard. “Discovery of planet too big for its sun throws off solar system formation models”. (The Pennsylvania State University)
（この記事は、宇宙へのポータルｓｏｒａｅの記事で作りました）
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