古代の「太陽の双子」に見る太陽の未来への手がかり

友人の年配の親戚を見て、その人がどのように年を取るのかを推測するのは、時々楽しいものです。新しい研究で、天文学者は、82億歳の星を調べることで、46億歳の私たちの太陽が将来どのようになるかの手がかりを得るという、似たようなことを行いました。

天文学者たちはまた、29億歳の太陽に似た恒星であるさそり座18番星も調べ、その年齢の太陽がどのような姿だったかについての洞察を得た。この2つの恒星により、天文学者たちは太陽の化学成分が時間とともにどのように変化するかを推測することができた。一方、より古い恒星の化学成分を見ると、太陽と同じように岩石惑星の太陽系が存在する可能性があることが示唆されている。

古い星と若い星は、地球の太陽に似ていることから「太陽の双子」と呼ばれています。天文学者は過去にいくつかの太陽の双子を発見しています。太陽と質量、温度、化学組成が似ています。この研究で見つかった古い星である HIP 102152 は、これまで発見された太陽の双子の中で最古のものです。表面重力は太陽と似ており、温度は太陽より 54 ケルビン低いです。* これまで発見された太陽の双子の中で、地球に最も似た化学組成を持っています。

国際天文学者チームが、チリのヨーロッパ南天天文台のセロ・パラナル施設にある超大型望遠鏡を使用して、さそり座18番星とHIP 102152を調査した。科学者たちは分光器を使用して、星が発する光の色を調べ、その光から星の化学組成やその他の特性を計算した。

研究者たちは、太陽と同様に、HIP 102152 には流星や地球によく見られる元素が少量しか含まれていないことを発見した。これは、この恒星の過去に、岩石惑星が恒星の周りの塵の環を形成する際に、これらの元素を閉じ込めていたことを示唆している。現在、HIP 102152 は、地球型惑星 (ガス巨星ではない) に囲まれている可能性がある。

天文学者らの化学研究は、太陽のような恒星は年をとるにつれてリチウムを失うという仮説を裏付けるものでもある。リチウムは水素やヘリウムと同様に、ビッグバンで生成された元素である。天文学者らは以前、若い太陽の双子星には太陽よりも多くのリチウムが含まれていることに気づいていたが、恒星のリチウム含有量が年齢と関係があるかどうかは不明だった。

「HIP 102152のリチウム含有量は非常に低いことがわかった」とブラジルのサンパウロ大学の天文学者タラ・ワンダ・モンロー氏は声明で述べた。「恒星は年を取るにつれて何らかの形でリチウムを破壊し、太陽のリチウム含有量はその年齢にしては正常であるようだと確信できる」。科学者たちは恒星がどのようにして自身のリチウムを破壊するのかまだわかっていない。

モンロー氏とその同僚は、その研究結果を「アストロフィジカル・ジャーナル・レターズ」誌に発表する予定である。

*最初の投稿では、HIP 102152 の温度を誤って記載していました。訂正していただいたコメント投稿者の Drewpers に感謝します。

ヨーロッパ南天天文台