Kepler-90の8つの惑星はどのように並んでいるのか？
Kepler-90には太陽系と同じく8つの惑星が知られている。しかし似ている点は惑星の数と、内側から外側に向かって概ね大きくなることだけである。最も外側の惑星hも約332日で恒星を周回し、その内側には小さな惑星が3つ、中くらいの惑星が3つ、巨大な惑星が1つある。惑星の数が同じでも、軌道間の距離や各惑星が受けるエネルギー、大きさや質量は大きく異なる可能性がある。
- 8つ すべて恒星の前を通過することで確認された惑星
- 約7～332日 最も内側のbから最も外側のhまでの公転周期
- 約1AU以内 地球と太陽の間の距離より小さい範囲に置かれた8つの軌道
- 約2,545光年 地球からKepler-90までの距離
Kepler-90は太陽系とどれほど似ているのか？
星の近くにはb・c・iがある。半径が地球の約1.2～1.3倍の三つの惑星は、それぞれ7日、8.7日、14.4日で一周する。それ以外のd・e・fは地球半径の約2.7～2.9倍の中型の惑星で、周期は約60日、92日、125日である。最も外側のgとhは、それぞれ地球の約8倍と11倍の半径で、はるかに大きい。
小さな惑星が内側にあり、大きな惑星が外側にある点は太陽系と似ている。しかし、水星は88日で太陽を回るのに対し、Kepler-90にはそれより公転周期の短い惑星が五つもある。hの軌道の大きさは地球の軌道と似ているが、Kepler-90は太陽よりも大きく明るいため、hが受けるエネルギーも地球とは異なる。したがって「太陽系の縮小版」というのは、惑星のおおよその配置のみを比較した表現であり、環境まで同じであるという意味ではない。
Kepler-90と太陽系は、惑星が八つあり、外側の惑星が概ねより大きいという点だけが似ている。惑星間の距離や質量、気候は同じではない。
惑星の名前と実際の距離順が異なるのはなぜか？
星から近い順に読むと惑星の名前はb-c-i-d-e-f-g-hである。三番目の惑星がiである理由は、この惑星が2017年に最も遅く確認されたためである。系外惑星の後に付く小文字は星までの距離ではなく、発見または確認された順序を表す。
iは新しい望遠鏡で発見されたのではなく、すでに保存されていたKeplerのデータから見つかった。研究チームは人が惑星かどうかを判定した信号1万5,000件を人工知能に学習させた後、複数の惑星が知られている星670個の弱い信号を再分析した。人工知能は14.4日ごとに繰り返される候補を選び出し、研究チームは周囲の星光の影響や連星、機器のノイズ、通過形状を個別に検討して惑星であることを確認した。人工知能は見るべき候補の優先順位を決め、最終判断は天文観測と分析によって行われた。
Kepler-90 gとhは何が違うのか？
Keplerはgの通過を6回、hの通過を3回だけ観測した。両惑星は互いに引き合って星の前を通過する時刻を大きく変えるため、少ない観測だけでは次の通過時刻や質量を正確に計算することが難しかった。2025年、研究チームは10年間の星の動きを34回測定したデータと既存の通過時刻を共に分析した。この計算で予測された2024年5月のgの通過も地上望遠鏡で再び観測された。
新しい観測を含めて計算した質量は、gが地球の15.0±1.3倍、hが203±16倍だった。gの半径は土星に似ているが、質量は海王星より小さいため平均密度は非常に低い。hはgより約14倍重い。二つの惑星が図でどちらも大きく見えても、内部物質や構造まで同じとは言えない。
- 2013～2014年 複数の研究が通過信号を確認し、星の近くに集まった七つの惑星の軌道を整理した。
- 2017年 ニューラルネットワークが保管資料からi候補を見つけ、研究陣が八番目の惑星として検証した。
- 2024年 計算で予測した時間に地上望遠鏡がgの通過を再び観測した。
- 2025年 通過時刻と星の動きを合わせて解析し、g・hの質量と次の通過時刻を更新した。
Kepler-90にはまだ見つかっていない惑星があるのか？
知られている8つの惑星はすべて、地球から見ると星の前を通過する。これは惑星の軌道が私たちの視線とほぼ平行にあることを意味する。軌道が少しでも傾いている惑星は星の前を通過せず、この方法では見つけることができない。惑星があまりにも小さい場合は星光の減少がノイズに埋もれたり、公転周期が長くKeplerが観測した約4年間で通過が十分に繰り返されなかった場合も見逃されることがある。
iの公転周期約14日とdの約60日の間には、他の区間より大きな差がある。この間が実際に空いているのか、それとも星の前を通過しないか、またはあまりにも小さくてまだ発見されていない惑星があるのかは分からない。現在知られている惑星が8つという事実は確認された数を意味するだけで、この惑星系の最終的な惑星数を意味するわけではない。
ページに見える惑星は大きさと代表的な色を基に作った図であり、表面を撮影した写真ではない。8つの惑星の通過は確認されているが、内側の惑星のほとんどの質量や大気、内部物質はまだ詳しくは分かっていない。
出典
- NASA Exoplanet Archive — Kepler-90 System
- NASA Science — A Near-Twin of Our Solar System?
- Astronomy & Astrophysics — A Compact Analogue to the Solar System
- The Astrophysical Journal — Validation of Multiple Kepler Systems
- The Astronomical Journal — Identifying Exoplanets with Deep Learning
- The Astronomical Journal — Giant Transit-timing Variations
- The Astronomical Journal — Updated Masses for Kepler-90 g and h