系外惑星ケプラー-1520bはホスト星に非常に近いため、半日で軌道を完成します。 この近接で、ケプラー1520bは重力の安定にしっかりと固定され、惑星の半分を常に星に向け、残りの半分を常に遠ざけます。 ケプラー1520bにとって残念なことに、この配置は惑星の星に面する側を、融解した岩とマグマの海の渦巻く塊に変えて、ゆっくりと宇宙に沸騰します。
ケプラー1520bはこの銀河にとって長くはありませんが、天文学者は地球から約2, 000光年離れた崩壊した世界についてもっと知りたがっています。 惑星の彗星のような塵と残骸の尾は、銀河内のすべての惑星の基本的な形成プロセスへの洞察を提供する可能性があります。 2021年に打ち上げが予定されているNASAのジェームズウェブ宇宙望遠鏡などの新しい望遠鏡は、ケプラー1520bと他の2つのゆっくりと崩壊する世界の背後にある雲を探ることができるかもしれません。
「系外惑星系の組成は、太陽系とは大幅に異なる可能性があります」とアリゾナ州立大学の系外惑星研究者、エヴァ・ボドマンは言います。 ますます多くの太陽系外惑星が発見されるにつれて、天文学者は、私たちの太陽系が他の星の周りを回っている他の惑星からどれほどユニークに見えるかに衝撃を受けます。 ボッドマンは、後流で移動する破片を研究することにより、小さく、岩が多い、崩壊する系外惑星の組成を測定することが可能であったかどうかを判断するために着手しました。 しかし、問題がありました。
岩石の要素の指紋を見つけるには、赤外線で世界を調べる必要があります。 地上の望遠鏡はそれらを見つけるのに十分なほど敏感ではなく、NASAのすぐに廃止されるスピッツァー宇宙望遠鏡とSOFIAのみを残します。言う。 しかし、ジェームズウェッブは、赤外線で太陽系外惑星や古代の銀河、宇宙の最も遠い天体を研究するように設計されており、残骸の雲を覗き見、その成分の一部を特定できるはずです。
2021年に打ち上げられる予定のジェームズウェッブ宇宙望遠鏡は、星に引き裂かれた岩のような太陽系外惑星の内部組成を測定するのに十分強力です。 （NASA） 「ウェッブは、さまざまな鉱物の相対的な存在量を測定できるでしょう」とボドマンは言います。 「それから、これらの惑星の内部の地球化学は、それらが崩壊し始める前であったと推測できます。」 ボドマンと彼女のチームが分解した太陽系外惑星の研究の実現可能性に関する調査結果は、昨年末に天文学ジャーナルに発表されました。
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2012年、NASAのケプラー宇宙望遠鏡からのデータをレビューする科学者たちは、熱と圧力によって世界がゆっくりと寸断されている兆候、ケプラー1520bを発見しました。 ケプラーとその拡張されたミッション、K2によって発見された数千の太陽系外惑星の中から、次の年にさらに2つの細断惑星が発見されました。 わずか数時間で星を旋回させるこれらの岩体は、星に面した過熱地域で摂氏4, 200度（華氏7, 640度）の高温を誇っています。
極端な温度は惑星の溶解を促進します。 「大気は単なる岩石の蒸気です」とボドマンは言います。 「この岩石の蒸気の雰囲気を押し出しているのは、惑星の純粋な熱です。」
星によって生成された放射は、惑星の気化した大気に押し付けられ、曇った尾を作成します。 ケプラーは覆い隠された惑星の大きさを直接測定することはできませんでしたが、シミュレーションはそれらが月と火星の大きさの間にあることを示唆しています。 これよりコンパクトになり、崩壊プロセスがシャットダウンします。
ただし、これらのオブジェクトは必ずしもそれほど小さくなく、しわが寄っていません。 ケプラー1520bとそのような他の2つの天体は、ガスの巨人として形成された後、ホスト星に向かって移動し、岩の核まで完全に剥ぎ取られたと考えられています。
近年、系外惑星の科学者たちは、他の星の周りを回っている大きなガス状惑星の大気の研究を大きく進めています。 その材料のほとんどは水素とヘリウムが豊富であり、NASAのハッブル宇宙望遠鏡を使用して特定できます。 しかし、岩石材料はスペクトルの別の部分に落ちます。「ハッブルが現在到達できない波長」と、崩壊する惑星K2-22を研究したNASAのメリーランド州ゴダード宇宙飛行センターの研究天体物理学者であるKnicole Colon氏は言います。 「ジェームズウェッブがあれば、これらの波長に出かけることができます。」
Webbを使用して鉄、炭素、石英などの材料を探し出すことで、天文学者は遠方の世界で何が起こっているのかをよりよく理解できるようになります。 「これらの特徴のいずれかを検出できた場合、これらの岩体が作られたものをある程度確実に言うことができました」とコロンは言います。 「それは確かに岩だらけの太陽系外惑星を一般的に理解するために非常に有益である可能性があります。」
惑星は、星の誕生後に残った塵とガスの雲から形成されます。 科学者たちは、太陽系の世界は小石降着と呼ばれるプロセスによって作成されたと考えています。このプロセスでは、小さな塵とガスが集まって、より大きな物体を作ります。 最終的に、ガスの巨人のコアは、残りのガスを引き付けるのに十分なほど大きくなり、厚い大気を形成します。 しかし、正確な手順を特定するのは難しいままです。
他の星の周りの惑星の内部は、その特定の環境で見つかった要素によって異なります。 これらの違いを整理することは、惑星形成の食欲をそそる最初のステップを研究者がよりよく理解するのに役立ちます。
別の星を周回する岩の多い地球サイズの太陽系外惑星の芸術家の描写。 （NASA Ames / JPL-Caltech / T. Pyle） 「太陽系が太陽系外惑星と異なっていなければならない理由はありません。逆もまた同様です」とコロンは言います。 「私たちは皆惑星なので、おそらく同様の方法で形成されました。これらの惑星を理解することは、より大きな展望へのプロセスの別のステップです。」
しかし、同様の形成プロセスでさえ、ボドマンは他の星の周りの惑星がそれほど馴染みがないように見えるかもしれないと疑っています。 「系外惑星系の組成は、太陽系とは大きく異なる可能性があります」と彼女は言います。
Webbは太陽系外惑星の組成についての情報を引き出すことしかできませんが、高度な機器によって、いつかは崩壊する惑星が自分自身についてさらに多くのことを明らかにすることができます。 惑星が侵食されるにつれて、天文学者は、おそらく核までの内部を前例のない外観にすることができました。 「理論的には、これらの太陽系外惑星について、地球についてさえも、そして間違いなく太陽系の他の惑星よりも多くを知ることができました」と、ボドマンは言います。
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数百億年にわたって輝くことができる星とは異なり、細断処理された世界は比較的短い時間しか存在しません。 シミュレーションによれば、K2-22のような惑星は完全に破壊されるまでに約1000万年しかありません。 そして、3つの世界はすべて数十億年前の軌道を回っているので、おそらく現在の位置に非常に長くいなかったでしょう。
ボドマンとコロンは両方とも、運命の惑星はおそらく彼らのシステムのはるか外側に形成され、その後時間とともに内側に移動したと考えています。 他の惑星との相互作用は、それらの運命的な軌道にそれらを投げかけた可能性がありますが、これらの崩壊する惑星の3つはすべて、ホスト星の唯一の既知の衛星です。 ボッドマンは、世界が星の接近軌道を開始したのはごく最近である可能性が高いと言いますが、どうやってそこに到達したかは未解決の問題です。
崩壊する惑星の寿命が短いこと-星の寿命が短いことだけ-これらの世界のほとんどが発見されていないのは、おそらくです。 「これらは間違いなくまれです」とボドマンは言います。
両方の女性は、ケプラーのデータ、特にK2からの最新の結果に別の1つまたは2つの崩壊する太陽系外惑星が含まれている可能性が高いことに同意します。 そして、すでに数百の新しい惑星を発見した、最近打ち上げられたトランジット外惑星探査衛星（TESS）は、さらに多くを生み出します。
「すべてをふるいにかけるのに時間がかかると思いますが、もっと見つけられることを望んでいます」とコロンは言います。
