なぜいくつかの惑星はそれらの星にそれほど近いのですか?


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「ケプラー10bはその親星を0.84日ごとに1回周回しています。つまり、水星が太陽に到達するよりも20倍以上星に接近しています」space.com

非常に多くの惑星がそれらの星に非常に近いところに見つかるであろうとうまく予測する受け入れられた理論はありますか?

編集:惑星が星から遠ざかっているように見えるので、これは特に質問です。newscientist.com

回答:


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大局:

ホスト星に非常に近い惑星が存在する理由は、おそらく惑星の移動です。これらの惑星は、in situ形成モデルでは説明することが困難です(まず、これらの領域にそのような巨大なオブジェクトを形成するのに十分な材料がありません)。惑星の移動を説明するさまざまな理論があります。

  • ディスクと惑星の相互作用:惑星は原始惑星の円盤で形成され、惑星の形成後もまだ多くのガスを含んでおり、形成された惑星と相互作用することができます。移動を説明できるさまざまな相互作用があり、主に考慮している惑星の質量によって異なります。移行プロセスの3つの主要なタイプを区別します。タイプI(低質量埋め込み惑星の移行)、タイプII(大規模惑星による移行とギャップ形成)、およびタイプIII移行(比較的大規模なディスクでの中間質量惑星の迅速な移行)。
  • 惑星と惑星の相互作用:重力散乱は、惑星軌道を修正するための非常に効率的なプロセスにもなります。
  • コザイメカニズム:このメカニズムは三体問題で起こります。1つのオブジェクトは、遠くを周回する他のオブジェクトによって摂動される可能性があります。その後、オブジェクトはその軌道を中心に振動し始めるため、移行できます。
  • 惑星(太陽系のニースモデルとも呼ばれます)との相互作用:(太陽系のカイパー円盤としての)残りの惑星円盤との相互作用は、移行を引き起こす可能性があります。惑星は、重力相互作用によって円盤の外縁にある微惑星と角運動量を交換し、移動します。

ディスクと惑星の相互作用:

いくつかの詳細タイプI、IIおよびIII移行のメカニズム:

  • タイプI:惑星は円盤内を伝播する密度波を生成しています。ケプラーの回転により、この密度波はらせん波になり、リンドブラッドトルクを発生させます。内側のスパイラルアームは惑星を前方に引き、惑星は角運動量を獲得して外側に移動します。一方、外側のスパイラルアームは惑星を引き戻し、内側に移動します。ほとんどの場合、外側のリンドブラッド共鳴は惑星の近くにあり、したがって内向きの移動を促進するため、内側のリンドブラッド共鳴を引き継ぎます。
  • タイプII:大規模な惑星は、それらが形成するディスクにギャップを開きます。重力相互作用が強くなり、角運動量が円盤に移ります。角運動量がディスクに局所的に堆積すると、惑星内部の物質は角運動量を失い、外部の物質は角運動量を得るので、惑星から後退し、ディスクにギャップができます。このギャップにより、リンドブラッドトルクの重要性が減少し、惑星はディスクの粘性進化に結び付けられます。円盤からの物質が星に付着し、角運動量が運び去られるので、巨大な惑星が内側に移動しています。
  • タイプIII:惑星の共軌道領域の面密度分布が非対称である場合、大きなトルクが発生し、惑星が短い時間スケールで内側に落下する可能性があります。

出典:


質問の更新を参照してください...ここで言及されていることのほとんどが、安定した軌道のように見える大きな星を非常に星に近づけるためにどのように移行させることができるかわかりません。
Glen Little

あなたのコメントの意味がよくわかりません。移行を引き起こす可能性のある6つのメカニズムを紹介しました。そして、長期的には安定した軌道などはありません。重力系に3つ以上の物体があると、それはカオス的なシステムになり、オブジェクトは内向きまたは外向きに移動できます。まず最初に、私たちは惑星を彼らのホスト星に非常に近いところから観察します。それは移動によってのみ説明できます。それから、彼らはおそらく私たちの太陽系で起こったように、外側に移動する可能性があります。
MBR

MBRに感謝します。私はここに提示された情報が好きですが、それが観察される前に、これを「成功裏に予測する受け入れられた理論」を探していました。言及された4つの理論はすべてそれを説明しようとしますが、惑星がそのような近い軌道にあることを必要としませんでした。私たちが(これまでのところ)信頼できる情報を持っている唯一のシステムは私たちのものであり、あなたが言うように、ここの惑星は外に向かって移動しています。
Glen Little

以前の惑星検出方法である選択バイアスもあり、星型惑星に近いほど重みが
増しました

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より大規模で接近軌道を回る惑星は、より小さくより遠くにある惑星よりもはるかに大きな重力をホストスターに及ぼすため、大きな観測バイアスがあります。観測可能な効果(ドップラーウォブル、重力レンズ効果など)がより重要であるため、これらの惑星(つまり「ホットジュピター」)を検出する可能性がはるかに高くなります。

以下の画像(ここから)は、私たちの太陽系のような惑星をまだほとんど検出できないことを示しています(灰色の円は太陽惑星です)。それはあまりにも難しいです。

私は惑星の形成については(まだ!)勉強していないので、理論的な側面についてはうまく説明できません。これまでに収集できたのは、非常に低いぶら下がっている果物であるため、地球に似た惑星が多数存在する可能性が非常に高いです。

Kepler-10システムに関するこの記事の著者(MNRASアクセスが必要です)は、惑星-惑星の重力散乱または衝突-マージイベントを提案しています。スカラーペディアの記事では、これらのメカニズムについてもう少し簡単な読み取りを提供します。2009年のレビュー記事と、2006年の詳細レビューです。

太陽系外惑星は2010-10-03まで発見されました。


それは実際にはOPの質問には答えません。代わりにそれらを検出する理由を説明します。それも興味深いですが、ここでは無関係です。
MBR 2013年

ありがとう。これも興味深いですが、どれだけ近いかを示しています。
Glen Little

あなたのリンクは私にen.wikipedia.org/wiki/Planetary_migrationをもたらしましたが、これについて触れていますが、私たちが今見ているものを予測する理論については触れていません。
Glen Little

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本質的に、OPはなぜ多くの惑星がホストスターの非常に近くに発見されているのか疑問に思っています。私の答えは説明し、なぜこれほど多くがされて見つかった近くスターへ。MBRは、彼らがどうやってそこに到達するを、私よりもはるかによく説明しています。私は両方の答えが一緒に機能すると思います。@GlenLittle-私の編集した回答を参照してください。現在の理論を概説するいくつかの参考文献を見つけました。
モリアーティ

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はい、問題は、「星に近い」と「星に近い」が違うということです。星から遠く、星に近い数を完全に覆い隠している惑星は膨大な数あるかもしれません。 「それだけでは検出できません。たとえば、なぜ黒猫よりも夜に白猫が多いのですか?」のようです。比率は同じです。黒猫は暗闇に隠れているため、表示されません。より良い
SF。
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