ケプラー138

ケプラー138
ケプラー138を周回する惑星の想像図
観測データエポックJ2000      エキノックスJ2000
星座ライラ[ 1 ]
赤経19時間21分31.56798秒[ 2 ]
赤緯+43° 17′ 34.6810″ [ 2 ]
見かけの等級 （V）13.040 ± 0.092 [ 3 ]
特徴
スペクトル型M1V [ 4 ]
見かけの等級 （V） 13.040 ± 0.092 [ 3 ]
見かけの等級 （ケプラー） 12.925 [ 5 ]
天体測量
視線速度（R v）−37.25 ± 0.72 [ 2 ] km/s
固有運動（μ）ラ： −20.461 ± 0.012マス/年[ 2 ] 12 月: 22.641 ± 0.012マス/年[ 2 ]
視差（π）14.9019 ± 0.0097  mas [ 2 ]
距離218.9 ± 0.1 光年 (67.11 ± 0.04  pc )
絶対等級 （M V）8.81 ± 0.28
詳細
質量0.535 ± 0.012 [ 6 ]  M ☉
半径0.535+0.013 −0.014[ 6 ]  R ☉
光度（ボロメトリック）0.056 ± 0.004 [ 6 ]  L ☉
明度（視覚、L V）0.026 ± 0.006  L ☉
表面重力（log  g）4.71 ± 0.03 [ 6 ]  cgs
温度3726+44 −40[ 7 ]  K
金属量[Fe/H]-0.28 ± 0.10 [ 4 ] デックス
回転19.394 ± 0.013日[ 8 ]
回転速度（v  sin  i）約3 [ 9 ]  km/s
年>1 [ 9 ] ギガ
その他の指定
ケプラー-138 , KOI -314 , KIC 7603200 , TIC 159376971 , 2MASS J19213157+4317347 [ 10 ]
データベース参照
シンバッドデータ
太陽系外惑星アーカイブデータ
KICデータ

ケプラー138はKOI-314としても知られ、地球から219光年離れたこと座にある赤色矮星[ 4 ] [ 11 ]です。[ 2 ] NASAのケプラーミッションが恒星を通過する惑星を検出するために使用した衛星であるケプラー宇宙船の視野内にあります。

この恒星には3つの惑星が確認されており、4つ目の惑星が存在する可能性もある。その中には、これまでに発見された質量と大きさの中で最も質量の低い太陽系外惑星であるケプラー138b [ 12 ]が含まれており、その質量は火星に匹敵する。ケプラー138dは密度が低いことで知られており、当初はガス矮星である可能性が高いと考えられていたが[ 9 ]、2022年時点の最近の観測では、ケプラー138dと惑星cは海洋惑星である可能性が高いことが示されている。[ 13 ] [ 14 ]

命名法と歴史

天の川銀河におけるケプラー宇宙望遠鏡の探索ボリューム。

ケプラーによる観測以前、KOI-314は2MASSカタログ番号2MASS J19213157+4317347を有していました。ケプラー入力カタログではKIC 7603200と指定され、トランジット惑星候補の存在が確認された際に、ケプラーの関心天体番号KOI-314が 付与されました。

NASAのケプラー計画は、恒星の周りを公転する惑星を発見することを使命としており、恒星の周りで惑星候補が検出された。ケプラーが用いるトランジット法では、恒星の明るさの低下を検出する。これらの明るさの低下は、地球から見ると恒星の前を公転する惑星と解釈できるが、他の現象が原因となる場合もあるため、「惑星候補」という用語が使われている。[ 15 ]これらの低下の時間を計測することで、 2つの候補惑星間の重力相互作用が検出され、[ 9 ]質量の測定が可能になり、その質量が重水素燃焼限界を大幅に下回っていたことから、実際の惑星であることが確認された。[ 16 ]

発見論文が受理された後、ケプラーチームはこの系に「ケプラー138」という新たな名称を与えた。[ 17 ]しかし、これらの惑星はケプラーチーム以外の科学者によって発見され、ケプラーの名称がまだ与えられていなかったため、彼らはこの恒星をKOI-314と呼んでいた。[ 9 ] [ 18 ]

ケプラー計画で研究されている恒星に関連付けられている候補惑星には、発見順に恒星の名前の後に「.01」、「.02」、「.03」などの番号が割り当てられます。[ 5 ]惑星候補が同時に検出された場合、順序は公転周期の短いものから長いものの順になります。[ 5 ]これらの規則に従って、最初の2つの候補惑星は同時に検出され[ 19 ]、それぞれ公転周期が13.8日と23.1日であるため、KOI-314.01とKOI-314.02という名前が割り当てられました。[ 19 ] 1年以上後、はるかに小さな惑星候補が検出され、KOI-314.03という名前が割り当てられました。[ 20 ]これは、この系で発見された最も公転周期の短い惑星（周期10.3日）であるにもかかわらずです。

確認された惑星には、恒星の名前にちなんでb、c、dなどの番号が付けられるのが慣例となっている。 [ 21 ]ラベルは発見順にbから始まり、アルファベット順に割り当てられる。[ 21 ] KOI-314.01とKOI-314.02は同時に惑星として確認されたため、発見者によって軌道周期順にアルファベット名が付けられ、[ 9 ]それぞれKOI-314bとKOI-314cとなった。KOI -314.03は重力相互作用が検出されなかったため、この惑星候補は2014年1月6日の時点で未確認のままとなり、名前がそのまま維持された。[ 9 ]

その後数週間後の2014年2月28日、新たな論文が発表され、KOI-314.03は誤報確率1%未満の本物の惑星であると検証した。[ 22 ]その新たな論文では、これらの惑星に異なる名前が付けられており、KOI-314bはケプラー138c、KOI-314cはケプラー138d、KOI-314.03はケプラー138bと名付けられていた。[ 22 ]これらの名称はその後の研究や、 NASA Exoplanet Archiveなどのデータベースでも使用されている。[ 3 ]この状況は、文献で同じ惑星に異なる名称が使われている Mu Araeなどの他の惑星系に似ている。

2022年12月16日、ハッブル宇宙望遠鏡とスピッツァー宇宙望遠鏡によって、ケプラー138系で地球に似た水の惑星の可能性がある2つの惑星、ケプラー138 cとケプラー138 dが検出されました。

恒星の特徴

ケプラー138は、太陽の約54%の質量と半径を持つ赤色矮星である。[ 6 ]表面温度は3726+44 −40 Kです。 [ 7 ]比較すると、太陽の表面温度は5778 Kです。 [ 23 ]ケプラー138の見かけの等級（地球から見た明るさ）は13.04で、 [ 3 ]肉眼では暗すぎます。

惑星系

ケプラー138の既知の3つの内側の惑星は、恒星の前面を通過します。つまり、地球から見ると、3つの惑星の軌道はすべて恒星の前を横切るように見えます。地球の視線に対する惑星の傾斜角、つまり視線面からどれだけ上または下にあるかは、1度未満の変化です。これにより、各惑星の恒星の前面通過を観測することで、惑星の公転周期と相対的な直径（主星と比較）を直接測定することができます。[ 9 ] [ 22 ]また、トランジットのタイミングの変動から、トランジットを行わない可能性のある4番目の惑星、ケプラー138eも検出されています。[ 6 ] [ 13 ]

最も内側の惑星は火星と同程度の大きさであるが、ケプラー138cとdの半径はどちらも約1.5地球半径である[ 6 ]（以前の推定1.2地球半径から修正された）。[ 9 ] [ 22 ]ケプラー138cとdは同様の半径であるが、質量と密度は当初大きく異なると考えられていた。この2つのうち、内側の惑星は岩石のスーパーアースに一致すると考えられていたのに対し、外側の惑星は密度が低いため、かなりの割合の水氷[ 12 ]または小型のガス巨星（ガス矮星）に似た大きなガスエンベロープを持っている可能性がある。[ 9 ]これら2つの惑星の顕著な違いは光蒸発によるものだと仮説されている。[ 9 ]しかし、2022年時点のより最近の観測では、惑星cとdの両方が同様に低い密度であることが判明しており、これらは海洋惑星である可能性が高いことを示唆しています。[ 6 ] [ 13 ]候補惑星ケプラー138eの質量は、火星と金星の中間の大きさです。惑星eの半径は推定できませんでしたが、cとdよりも小さく、bよりも大きい可能性があり、これは地球のような構成と一致しています。[ 6 ]

3つの内側の惑星は恒星に近すぎるため、居住可能領域内にあるとは考えられない。[ 18 ]一方、惑星である可能性のあるケプラー138eは、居住可能領域の内縁付近を周回している。[ 6 ]

ケプラー138惑星系[ 6 ]
コンパニオン（星順）質量半径（AU）軌道周期（日）偏心傾斜半径
b0.07 ± 0.02 メートル🜨0.0753 ± 0.000610.3134 ± 0.00030.020 ± 0.00988.67 ± 0.08 °0.64 ± 0.02  R 🜨
c2.3+0.6 −0.5 M 🜨0.0913 ± 0.000713.781 50+0.000 07 −0.000 090.017+0.008 −0.00789.02 ± 0.07 °1.51 ± 0.04  R 🜨
d2.1+0.6 −0.7 M 🜨0.1288 ± 0.001023.0923 ± 0.00060.010 ± 0.00589.04 ± 0.04 °1.51 ± 0.04  R 🜨
e （未確認）0.43+0.21 −0.10M 🜨0.1803 ± 0.001438.230 ± 0.0060.112+0.018 −0.02488.53 ± 1.0 °—

参照

参考文献

  1. ^ Roman, Nancy G. (1987). 「位置からの星座の同定」 .太平洋天文学会刊行物. 99 (617): 695. Bibcode : 1987PASP...99..695R . doi : 10.1086/132034 .VizieRにおけるこのオブジェクトの星座記録。
  2. ^ a b c d e f Vallenari, A.; et al. (Gaia collaboration) (2023). 「Gaiaデータリリース3. コンテンツとサーベイプロパティの概要」 .天文学と天体物理学. 674 : A1. arXiv : 2208.00211 . Bibcode : 2023A&A...674A...1G . doi : 10.1051/0004-6361/202243940 . S2CID 244398875 . VizieRにおけるこのソースの Gaia DR3 レコード。
  3. ^ a b c d「ケプラー138」NASA太陽系外惑星アーカイブ。2022年12月17日閲覧。
  4. ^ a b c Pineda, Sebastian; Bottom, Michael; et al. (2013年3月21日). 「高解像度光学スペクトルを用いた低質量星の固有特性の測定：KOI-314とGJ 3470の新たな特性」. The Astrophysical Journal . 767 (1): 28. arXiv : 1302.6231 . Bibcode : 2013ApJ...767...28P . doi : 10.1088/0004-637X/767/1/28 . S2CID 12541740 . 
  5. ^ a b c「ケプラー入力カタログ検索結果」 .宇宙望遠鏡科学研究所. 2014年3月4日閲覧。
  6. ^ a b c d e f g h i j k Piaulet, Caroline; Benneke, Björn; et al. (2022年12月15日). 「地球半径1.5倍の惑星が揮発性物質に富む組成を持つ証拠」Nature Astronomy . 7 : 206. arXiv : 2212.08477 . Bibcode : 2023NatAs...7..206P . doi : 10.1038/s41550-022-01835-4 . S2CID 254764810 . 
  7. ^ a b Mann, Andrew W.; Dupuy, Trent; Muirhead, Philip S.; Johnson, Marshall C.; Liu, Michael C.; Ansdell, Megan; Dalba, Paul A.; Swift, Jonathan J.; Hadden, Sam (2017)「THE GOLD STANDARD: ACCURATE STELLAR AND PLANETARY PARAMETERS FOR EIGHT Kepler M Dwarf SYSTEMS ENABLED BY PARALLAXES」『The Astronomical Journal』、153 (6): 267、arXiv : 1705.01545、Bibcode : 2017AJ....153..267M、doi : 10.3847/1538-3881/aa7140、S2CID 119325474 
  8. ^ McQuillan, A.; Mazeh, T.; Aigrain, S. (2013). 「ケプラー天体の恒星自転周期：高速自転惑星の周囲に見られる近接惑星の不足」.アストロフィジカル・ジャーナル・レターズ. 775 (1): L11. arXiv : 1308.1845 . Bibcode : 2013ApJ...775L..11M . doi : 10.1088/2041-8205/775/1/L11 . S2CID 118557681 . 
  9. ^ a b c d e f g h i j k Kipping, David ; Nesvorný, D.; et al. (2014年3月1日). 「ケプラーによる太陽系外衛星探査（HEK）IV. 8つのM型矮星の周りの衛星の探索」.アストロフィジカル・ジャーナル. 784 (1): 28– 41. arXiv : 1401.1210 . Bibcode : 2014ApJ...784...28K . doi : 10.1088/0004-637X/784/1/28 . S2CID 119305398 . 
  10. ^ “ケプラー-138” .シンバッド。ストラスブール天文学センター。2022 年12 月 17 日に取得。
  11. ^ Mann, Andrew; Gaidos, Eric; et al. (2013年12月4日). 「M型矮星とその候補惑星の分光温度測定：高温すぎるのか、低温すぎるのか、それともちょうど良いのか？」The Astrophysical Journal . 779 (2): 188. arXiv : 1311.0003 . Bibcode : 2013ApJ...779..188M . doi : 10.1088/0004-637X/779/2/188 . hdl : 2152/34640 . S2CID 119183731 . 
  12. ^ a b Jontof-Hutter, D ; Rowe, J; et al. (2015年6月18日). 「トランジットタイミングから推定した火星サイズの太陽系外惑星ケプラー138bの質量」Nature 522 ( 7556): 321– 323. arXiv : 1506.07067 . Bibcode : 2015Natur.522..321J . doi : 10.1038/nature14494 . PMID 26085271. S2CID 205243944 .  
  13. ^ a b c「2つのスーパーアースは大部分が水である可能性がある」 NASA 2022年12月15日2022年12月17日閲覧。
  14. ^ Timmer, John (2022年12月15日). 「科学者たちは最初の水の世界を発見したかもしれない」 . Ars Technica . 2022年12月17日閲覧。
  15. ^モートン, ティモシー; ジョンソン, ジョン (2011年8月23日). 「ケプラー惑星候補の低い偽陽性確率について」.アストロフィジカル・ジャーナル. 738 (2): 170. arXiv : 1101.5630 . Bibcode : 2011ApJ...738..170M . doi : 10.1088/0004-637X/738/2/170 . S2CID 35223956 . 
  16. ^ 「太陽系外惑星に関するワーキンググループ：「惑星」の定義」「IAUの立場表明」 。 2003年2月28日。 2006年9月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2006年9月9日閲覧。
  17. ^ NASA (2014年1月27日). 「ケプラー – 発見 – 概要表」 NASA . 2010年5月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年3月1日閲覧。
  18. ^ a bデイビッド・キッピング (2014年1月26日). 「デイビッド・キッピング - 地球質量通過惑星KOI-314cに関する記者会見」 YouTube . 2014年3月1日閲覧。
  19. ^ a b Borucki, William J. ; Koch, David G. ; Batalha, Natalie ; Brown, Timothy M. ; Bryson, Stephen T. ; Caldwell, Douglas ; Christensen-Dalsgaard, Jørgen ; Cochran, William D. ; Devore, Edna ; Dunham, Edward W. ; Gautier, Thomas N. ; Geary, John C. ; Gilliland, Ronald ; Gould, Alan ; Howell, Steve B. ; Jenkins, Jon M. ; Latham, David W. ; Lissauer, Jack J. ; Marcy, Geoffrey W. ; Rowe, Jason ; Sasselov, Dimitar ; Boss, Alan ; Charbonneau, David ; Ciardi, David ; Doyle, Laurance ; Dupree, Andrea K. ; Ford, Eric B. ; Fortney, Jonathan ; Holman, Matthew J. ; et al. (2011年6月29日). 「ケプラーが観測した惑星候補の特徴。II. 最初の4ヶ月間のデータの分析」.アストロフィジカル・ジャーナル. 736 (1): 19. arXiv : 1102.0541 . Bibcode : 2011ApJ...736...19B . doi : 10.1088/0004-637X/736/1/19 . S2CID 15233153 . 
  20. ^バターリャ、ナタリー;ロウ、ジェイソン F.バークレー、トーマス。バーク、クリストファー・J.コールドウェル、ダグラス A.クリスチャンセン、ジェシー L.ムラーリー、ファーガル。トンプソン、スーザン E.ブラウン、ティモシー M.デュプリー、アンドレア K.ファブリッキー、ダニエル C.フォード、エリック B.フォートニー、ジョナサン J.ギリランド、ロナルド L.アイザックソン、ハワード。レイサム、デビッド W.マーシー、ジェフリー・W.クイン、サミュエル N.ラゴジン、ダーリン。シュポラー、アヴィ。ボルッキ、ウィリアム J.チャルディ、デビッド R.ゴーティエ、トーマス N.ハース、マイケル R.ジェンキンス、ジョン・M。コッホ、デヴィッド G.ジャック・J・リザウアー。ラピン、ウィリアム。バスリ、ギボール S.他 (2013年2月5日). 「ケプラーが観測した惑星候補。III. 最初の16ヶ月間のデータの分析」.アストロフィジカル・ジャーナル・サプリメント. 204 (2): 24. arXiv : 1202.5852 . Bibcode : 2013ApJS..204...24B . doi : 10.1088/0067-0049/204/2/24 . S2CID 19023502 . 
  21. ^ a b Hessman, FV; Dhillon, VS; Winget, DE; Schreiber, MR; Horne, K.; Marsh, TR; Guenther, E.; Schwope, A.; Heber, U. (2010). 「多重星系および太陽系外惑星の命名規則について」. arXiv : 1012.0707 [ astro-ph.SR ].
  22. ^ a b c d Rowe, Jason F.; et al. (2014). 「ケプラーの複数惑星候補の検証 III: 光度曲線解析と数百の新たな複数惑星系の発表」. The Astrophysical Journal . 784 (1): 45. arXiv : 1402.6534 . Bibcode : 2014ApJ...784...45R . doi : 10.1088/0004-637X/784/1/45 . S2CID 119118620 . 
  23. ^フレイザー・ケイン (2008年9月15日). 「太陽の温度」 . Universe Today . 2011年2月19日閲覧。
「 https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Kepler-138&oldid=1328194339#Planetary_system」より取得