太陽、形成初期に「巨大地球型惑星を飲み込んだ」可能性(Forbes JAPAN)
4 日前
太陽は、数十億年前に飲み込んだスーパーアース（大型の地球型惑星）の「痕跡」を内部に隠し持っている可能性があるとする研究結果が発表された。太陽系初期の歴史における謎の1つに挑んだ最新の研究成果だ。
初期の太陽に地球の数倍の質量を持つ惑星が突入し、太陽の内部構造や化学組成を変化させた可能性があると、研究チームは示唆している。この変化の痕跡は、現在でも観測・特定できる可能性がある。
さらに今回の研究は、従来の太陽進化モデルと、リチウム存在量の非常に低い観測値との間の不一致を説明する助けになる可能性がある。研究結果をまとめた論文は、英国王立天文学会の学会誌Monthly Notices of the Royal Astronomical Societyに掲載された。
■スーパーアースが初期太陽に落ち込んだ可能性
モデル計算の結果は、地球の約5～10倍の質量を持つ惑星を太陽が飲み込んだとする仮説を支持するものであり、この仮説上の失われた惑星は確かにスーパーアースのカテゴリーに当てはまる。このような惑星は、太陽の外層を通過する間に驚くほど少ない質量しか失わずに切り抜けられるため、惑星物質を太陽のより深部に浸透させることができた可能性があることを、研究チームは明らかにした。
論文の主執筆者で、トルコ・エーゲ大学教授のムトゥル・ユルディズは「地球の数倍の質量を持つ惑星が初期の太陽の中に落ち込み、その内部深くに長期間消えない化学的痕跡を残した可能性があることを、今回の最新研究は示唆している」として「惑星は、原始惑星系円盤のガスとは化学組成が異なる物質でできているため、初期太陽が惑星を飲み込んだことにより、化学的な痕跡が内部に残された可能性があるのではないかと考えたのだ」と説明している。
■惑星を飲み込んだ証拠
太陽進化のモデル計算を行い、計算結果を太陽内部の精密な観測データと比較した結果、スーパーアースの飲み込みが、標準太陽モデルと観測結果との間にある既知の差異を説明する助けになる可能性があることを、研究チームは明らかにした。ユルディズは、モデルと観測の差異として「太陽の内部構造のわずかな違いやリチウム存在量の大幅な低下など」が挙げられるとして「惑星の飲み込みが太陽の構造に影響を及ぼす可能性があると考えていたが、計算結果がこのように特定のスーパーアースの質量範囲に収束したのは予想外だった」と述べている。
太陽は、数十億年前に飲み込んだスーパーアース（大型の地球型惑星）の「痕跡」を内部に隠し持っている可能性があるとする研究結果が発表された。太陽系初期の歴史における謎の1つに挑んだ最新の研究成果だ。
初期の太陽に地球の数倍の質量を持つ惑星が突入し、太陽の内部構造や化学組成を変化させた可能性があると、研究チームは示唆している。この変化の痕跡は、現在でも観測・特定できる可能性がある。
さらに今回の研究は、従来の太陽進化モデルと、リチウム存在量の非常に低い観測値との間の不一致を説明する助けになる可能性がある。研究結果をまとめた論文は、英国王立天文学会の学会誌Monthly Notices of the Royal Astronomical Societyに掲載された。
■スーパーアースが初期太陽に落ち込んだ可能性
モデル計算の結果は、地球の約5～10倍の質量を持つ惑星を太陽が飲み込んだとする仮説を支持するものであり、この仮説上の失われた惑星は確かにスーパーアースのカテゴリーに当てはまる。このような惑星は、太陽の外層を通過する間に驚くほど少ない質量しか失わずに切り抜けられるため、惑星物質を太陽のより深部に浸透させることができた可能性があることを、研究チームは明らかにした。
論文の主執筆者で、トルコ・エーゲ大学教授のムトゥル・ユルディズは「地球の数倍の質量を持つ惑星が初期の太陽の中に落ち込み、その内部深くに長期間消えない化学的痕跡を残した可能性があることを、今回の最新研究は示唆している」として「惑星は、原始惑星系円盤のガスとは化学組成が異なる物質でできているため、初期太陽が惑星を飲み込んだことにより、化学的な痕跡が内部に残された可能性があるのではないかと考えたのだ」と説明している。
■惑星を飲み込んだ証拠
太陽進化のモデル計算を行い、計算結果を太陽内部の精密な観測データと比較した結果、スーパーアースの飲み込みが、標準太陽モデルと観測結果との間にある既知の差異を説明する助けになる可能性があることを、研究チームは明らかにした。ユルディズは、モデルと観測の差異として「太陽の内部構造のわずかな違いやリチウム存在量の大幅な低下など」が挙げられるとして「惑星の飲み込みが太陽の構造に影響を及ぼす可能性があると考えていたが、計算結果がこのように特定のスーパーアースの質量範囲に収束したのは予想外だった」と述べている。
■太陽系のスーパーアースはどこへ消えたのか？
地球の約5～10倍の質量を持つ惑星と定義されるスーパーアースは、天の川銀河（銀河系）にある他の惑星系には多く見られるが、太陽系には存在していない。その理由は科学者もまだ解明できていない。過去の研究では、かつてスーパーアースが水星よりも太陽に近い場所で形成された後、原始惑星系ガス円盤内を内向きに移動した可能性があるとする仮説が提唱されていた。原始惑星系ガス円盤は、誕生したばかりの太陽を周回していたと考えられるリング状の濃密なガスと塵（固体微粒子）だ。1つあるいは複数のスーパーアースが、初期の太陽の中に螺旋を描くように落ち込んだのかもしれない。
今回の研究ではこの仮説をさらに発展させ、こうした劇的な出来事の痕跡が太陽の内部に数十億年にわたり存在し続けている可能性があるかどうかという問題に挑んでいる。
■科学者による太陽内部での証拠探しは可能か
今回の研究で明らかになったのは、太陽が過去に惑星を飲み込んだ直接の証拠そのものではなく、その影響によって内部構造や化学組成に残された微かな痕跡を、日震学的手法によって特定できる可能性があることだ。日震学は、太陽表面の振動と音波を観測して、太陽の内部構造を調べる研究分野だ。もし裏づけが得られれば、今回の発見により、失われたスーパーアースの運命を解き明かすだけでなく、恒星が何十億年も前に破壊した惑星の痕跡を保持している可能性があることを実証できるかもしれない。
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