おおぐま座47番星

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おおぐま座47番星
データ
元期 J2000.0
星座 おおぐま座
赤経 10h 59m 28.0s
赤緯 40° 25′ 49″
視等級 (V) +5.03
特徴
スペクトル分類 G1V
色指数 (B-V) 0.61
色指数 (U-B) 0.13
変光星 なし
アストロメトリー
視線速度 (Rv) +12.6 km/s
固有運動 (μ) 赤経: –315.92 ミリ秒/
赤緯: 55.15 ミリ秒/年
年周視差 (π) 71.04 ± 0.66 ミリ秒
距離 45.9 ± 0.4 光年
(14.1 ± 0.1 パーセク
絶対等級 (MV) 4.29
詳細
質量 1.03 M
半径 1.26 R
光度 1.54 L
表面温度 5,740 K
金属量 110%
自転周期 ~3 km/s (~21日)
年齢 6.03×109
他の名称
Gl 407, HR 4277, BD +41°2147, HD 95128, LTT 12934, GCTP 2556.00, SAO 43557, FK5 1282, GC 15087, HIP 53721.
Template (ノート 解説) 天体PJ

おおぐま座47番星 (47 Ursae Majoris, 47 UMa) は約46光年の距離に位置するおおぐま座恒星で、太陽とよく似た黄色の主系列星である。2010年現在3つの惑星太陽系外惑星)の存在が確認されている。

距離・等級[編集]

欧州宇宙機関 (ESA) のヒッパルコス衛星を用いた位置天文学測定によると年周視差は71.04、距離は14.1パーセク(45.9光年)であり、太陽系のかなり近傍に位置する[1]等級は+5.03で、条件が良ければ肉眼での観測も可能である。

特徴[編集]

質量は太陽と同程度だが、金属量は約110%とやや多い。スペクトル型はG1V、表面温度は5,855Kと太陽よりわずかに高い[2](太陽はスペクトル型G2V、表面温度5,780Kである)。絶対等級は+4.29で、これはおおぐま座47番星が太陽より1.6倍明るいことを意味する。

太陽と同様の主系列星にあたり、コア内部では水素をヘリウムに変換する核融合反応が起きている。星の年齢は彩層活動の程度から約60億歳と推定されている。ただし、恒星進化モデルに基づく推定では、より古い約87億年歳という値も出ている[3]

惑星系[編集]

おおぐま座47番星系の惑星軌道(黒)と太陽系の惑星軌道(青)の比較

1996年アメリカ合衆国の天文学者ジェフリー・マーシーポール・バトラーによりおおぐま座47番星を回る惑星の存在が明らかとなった。惑星を持つ恒星はその引力の影響を受けて僅かながら揺れが発生し、視線速度が周期的に変化する。その際に起こるドップラー効果によるスペクトル変化を調べることによって発見された[4]ドップラー偏移法)。

このおおぐま座47番星b (47 Ursae Majoris b) は長い公転周期を持つ太陽系外惑星としては初めての発見である。おおぐま47番星b以前に見つかっていた系外惑星の大部分は、恒星に非常に近い軌道を回る灼熱の巨大ガス惑星で「ホット・ジュピター」と呼ばれるものであった。また、その後発見された系外惑星の多く(エキセントリック・プラネット)とは異なり軌道離心率は小さい。質量は少なくとも木星の2.63倍で、公転周期は1,089日。太陽系に当てはめると火星軌道と木星軌道の中間に相当する[2]

第2の惑星、おおぐま座47番星c (47 Ursae Majoris c) はデブラ・フィッシャー、ジェフリー・マーシー、ポール・バトラーにより、2002年に同じ方法を用いて発見された。フィッシャーらの発表によると公転周期は2,594日。おおぐま座47番星bとの軌道の比率は太陽系における木星土星の軌道の比率に酷似しており(約5:2)、質量比もおおよそ同程度である[5]

しかし、その後の測定で惑星cの存在は確認できなかった。6900日以上に渡る長期観測の分析が行われた結果、約2500日と発表されていた公転周期は誤りである可能性が高く、代わりに公転周期は7586日、軌道半径を7.73AUとするのが最も適当であると考えられた。ただし、この値も依然として非常に不確かなものだった[6]

2010年、フィリップ・グレゴリーとデブラ・フィッシャーは、おおぐま座47番星が惑星を3個持っていると仮定すると観測データをうまく解釈できることを発見した。このモデルでは、既知の2つの惑星の外に新たに第3の惑星(おおぐま座47番星d)が追加された。8000日程度とされていた惑星cの公転周期は、2500日程度に修正された[7]

この星系の生命居住可能領域(ハビタブルゾーン)の外側領域では地球型の岩石惑星はおおぐま座47番星bの重力の影響により崩壊してしまう可能性が高いが、内側領域であれば安定した軌道を保つことができるとシミュレーションされている[8]。しかし、恒星からの距離が2.5AUを切る位置にこの巨大惑星が存在するため内側の惑星は形成を阻害され、その間に蓄積される水の量も減少すると考えられる[9]。これは領域内に地球型惑星が誕生していたとしても、水がわずかしか含まれない小さな惑星となっているであろうということである。

おおぐま座47番星の惑星[7]
惑星 質量 (木星比) 公転周期 (日) 軌道半径(AU 離心率 発見 (年)
b >2.53 (+0.07/-0.06) 1078 (±2) 2.10 (±0.02) 0.032 (±0.014) 1996
c >0.54 (±0.07) 2391 (+100/-87) 3.6 (±0.1) 0.098 (+0.047/-0.096) 2002
d >1.6 (+0.3/-0.5) 14002 (+4018/-5095) 11.6 (+2.1/-1.9) 0.16 (+0.09/-0.16) 2010

脚注[編集]

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  1. ^ HIP 53721. The Hipparcos and Tycho Catalogues. ESA (1997). Retrieved on 22 July, 2006.
  2. ^ a b Butler, R. et al. (2006). "Catalog of Nearby Exoplanets". The Astrophysical Journal 646: 505 – 522. (web version)
  3. ^ Saffe, C. et al. (2005). "On the Ages of Exoplanet Host Stars". Astronomy and Astrophysics 443 (2): 609 – 626
  4. ^ Butler, R. et al. (1996). "A Planet Orbiting 47 Ursae Majoris". The Astrophysical Journal 464: L153-L156.
  5. ^ Fischer, D. et al. (2002). "A Second Planet Orbiting 47 Ursae Majoris". The Astrophysical Journal 564: 1028-1034.
  6. ^ Wittenmyer, R. A., Endl, M., Cochran, W. D. (2007). "Long-Period Objects in the Extrasolar Planetary Systems 47 Ursae Majoris and 14 Herculis". The Astrophysical Journal 654 (1): 625 – 632.
  7. ^ a b Gregory, P. C. & Fischer, D. A. (2010). “A Bayesian periodogram finds evidence for three planets in 47UrsaeMajoris”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Online Early. doi:10.1111/j.1365-2966.2009.16233.x. http://ads.nao.ac.jp/doi/10.1111/j.1365-2966.2009.16233.x. 
  8. ^ Jones, B. et al. (2005). "Prospects for Habitable "Earths" in Known Exoplanetary Systems". The Astrophysical Journal 622 (2): 1091 – 1101.
  9. ^ Raymond, S. (2006). "The Search for other Earths: limits on the giant planet orbits that allow habitable terrestrial planets to form". The Astrophysical Journal Letters (accepted).