惑星を飲み込む恒星は他の地球の探索範囲を狭める可能性がある

太陽系の惑星はすべて平和に恒星の周りを回っていますが、すべての惑星がそうであるわけではありません。新しい研究によると、太陽のような恒星の約4分の1が「惑星の摂取」という行為でその惑星を食べているそうです。

国際的な天文学者チームが、太陽に似た 107 組の連星を調べたところ、33 個の個々の星が双子星とは異なる化学的特徴を持つことがわかった。双子星が化学的に異なることがあることは天文学者の間では以前から知られていたが、その理由と仕組みについてはいまだに不明である。

連星は、同じガスと塵の雲から生まれるため、その化学組成はほぼ同じであるはずです。不一致の双子の存在は、次の 2 つのうちのいずれかを意味します。つまり、連星は天文学者が考えるような方法では形成されない (これは、星に関する私たちの理解を大きく変える発見です)、または、1 つの双子が不安定な軌道で惑星を飲み込み、その化学組成を自身の天体に吸収し、兄弟星とは化学的に異なるものになるかのいずれかです。

研究チームは連星を分析した結果、33組の兄弟星のそれぞれにおいて、一方の双子星の化学組成と温度が、惑星を食い尽くした後に予想されるものと一致することを発見した。これらの恒星は、岩石惑星に豊富に含まれる元素である鉄とリチウムの濃度が高かった。この研究結果はNature Astronomy 誌に掲載された。

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「恒星が異常に鉄に富み、炭素や酸素などの他の元素が少ない場合、これは惑星の飲み込みの兆候と解釈できます」と、研究を率いたパドヴァ天文台の天体物理学者ロレンツォ・スピナ氏はサイエンス誌に語った。しかし、惑星の飲み込みほど劇的な現象を予測する方法はこれまでなかったとスピナ氏はVICE誌に語り、「だからこそ、私たちの研究結果は非常に重要なのです。実際、私たちの研究結果は、これまで得られなかった理論モデルに制約を与えるものです」と語った。

スピナ氏とチームは分析結果から、太陽のような恒星の 20 ～ 35 パーセントが、その周囲を回る惑星を飲み込んでいるという結論に至った。「太陽のような恒星の周りの惑星系の大部分が、私たちの太陽系とは違い、非常にダイナミックで混沌とした過去を経たことを知って、とても驚きました」とスピナ氏はVICEに語った。「このことは、銀河系では惑星系は一般的であるものの、その多くは多くの点で太陽系とはまったく異なるものであることを示唆しています。」

この研究で使用された大規模なサンプルサイズと強力な統計分析は、惑星の飲み込みの強力な証拠を提供していると、この研究には関与していないNASAジェット推進研究所の天文学者エリック・ママジェク氏はサイエンス誌に語った。「これはおそらく、この主題に関する古典的な論文の1つになるでしょう。」

スピナ氏と彼のチームはまた、多くの恒星が惑星を食べたことがあるが、太陽がそうしたことはおそらくないだろうと指摘している。太陽の化学的特徴は、惑星と完全に一致しないからだ。

特定の特徴を持つ恒星が惑星を飲み込む可能性が高いことを知ることは、実際に天文学者が地球に似た惑星をさらに発見するのに役立つかもしれない。科学者がかつて惑星を飲み込んだ恒星を発見した場合、それは地球 2.0 の候補を別の場所で探す合図となるかもしれない。なぜなら、問題の太陽系は惑星が生命を宿すには不安定すぎるか、不安定だった可能性が高いからである (そして、飲み込まれたのは地球に似た惑星だったかもしれない)。

「太陽に似た比較的近い恒星は数百万個ある」とスピナ氏はThe Conversation誌に書いている。 「最も有望なターゲットを特定する方法がなければ、Earth 2.0の探索は干し草の山から針を探すようなものになるだろう。」