ケプラー138

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ケプラー138
Kepler-138
仮符号・別名 KOI-314
星座 こと座
見かけの等級 (mv) 12.9[1]
位置
元期:J2000.0
赤経 (RA, α)  19h 21m 31.5681629849s[2]
赤緯 (Dec, δ) +43° 17′ 34.680374646″[2]
視線速度 (Rv) -36.33 km/s[2]
固有運動 (μ) 赤経: -20.599 ミリ秒/年[2]
赤緯: 22.698 ミリ秒/年[2]
年周視差 (π) 14.9272 ± 0.0238ミリ秒[2]
（誤差0.2%）
距離 218.5 ± 0.3 光年[注 1]
（67 ± 0.1 パーセク[注 1]）
物理的性質
半径 0.442 ± 0.024 R☉[3]
質量 0.521 ± 0.055 M☉[3]
表面重力 78 G[3][注 2]
スペクトル分類 M1 V[4]
光度 0.060 L☉[5]
表面温度 3,841 ± 49 K[3]
金属量[Fe/H] -0.280 ± 0.099[3]
他のカタログでの名称
KIC 7603200, 2MASS J19213157+4317347[2]
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ケプラー138（英語: Kepler-138）またはKOI-314は、地球から見てこと座の方向に218光年離れたところにある赤色矮星である[2]。2014年に、ケプラー宇宙望遠鏡の観測により、3つの太陽系外惑星が発見された[6]。

惑星の発見と命名

銀河系内でのケプラーの観測領域

ケプラー138は、ケプラーの観測以前は、2MASSのカタログ名2MASS J19213157+4317347で識別されていた[2]。ケプラーの当初の観測対象として、"Kepler Input Catalog"（KIC）ではKIC 7603200というカタログ名となり、系外惑星候補の信号が検出された後は、ケプラーの優先的な観測目標であるKOI（Kepler Object of Interest）カタログで、KOI-314という名称を与えられた[7]。

ケプラー計画は、トランジット法によって系外惑星を捜索するものだが、トランジットの信号を検出しただけでは、惑星が恒星の手前を通過したのが原因でない可能性もあるので、この段階では惑星「候補」といわれる[8]。TTVなどで質量が推定され、十分小さいことがわかって漸く真の惑星となる[9]。

ケプラーチームが惑星を発見すると、「ケプラー」に検出順の番号を付けた別名が付けられ、この星系ならケプラー138となるが、この星系で最初に惑星を確定させたのは、ケプラーチームとは別の科学者であった。慣例では、発見者が使用した名称が使われることになっており、この星系で惑星を発見したグループでは、引き続きKOI-314を使用していた[1][10]。

ケプラーが観測している惑星候補は、KOIカタログ名の後に".01"、".02"といった番号を、発見順に付ける。同時に発見された場合には、周期の短いものから順に番号を振る。この規則に従い、この星系で最初に発見された2つの惑星候補は、周期の短い方がKOI-314.01、周期の長い方がKOI-314.02とされた[11]。その後、3番目の惑星候補がみつかり、KOI-314.03と名付けられたが、周期は先にみつかった2つの候補より短い[12]。

確定した惑星は、恒星名の後に"b"、"c"、といった英小文字を付与するのが慣例で、使用する文字は、発見順にbから始める[13]。最初に、KOI-314.01とKOI-314.02が同時に確定したので、発見者はこれらに公転周期の短い方からKOI-314b、KOI-314cという名前を付けた。この時点では、KOI-314.03は惑星と確定せず、名前はそのままであった[1]。

一方、ケプラーチームはこれと独立に、3つの惑星候補全てを惑星と確定させ、数週間遅れで報告。この時、3つ同時の発見であったので、周期の短い方からKOI-314.03にケプラー138b、314.01にケプラー138c、314.02にケプラー138dと、先に2つが発見されたものと異なる名前が付けられた[6][1]。KOI-314bと314cは確定報告が先だったので、発見者の同意なしに名称は変更されないのが慣例だが、KOI-314.03を発見したのはケプラーチームだけで、こちらはケプラー138bが優先される[10]。この結果ケプラー138系は、"b"という記号が付与された異なる2つの惑星がある、という特殊な状態になった。

恒星

大きさの比較
太陽 ケプラー138
太陽 Exoplanet

ケプラー138は惑星発見当初、太陽の57%の質量と54%の半径を持つ、スペクトル型がM1 Vの赤色矮星であり、表面温度は3,871Kと太陽（5,772K）より低いとされていた[4][5][14]。金属量は、太陽より48%少ない[4]。後述するように、後に惑星の物理量が修正されると同時に、ケプラー138の物理量も質量が太陽の52%、半径が44%、表面温度も3,841Kに修正されている[3]。

惑星系

先述の通り、ケプラー138には3つの太陽系外惑星が発見されている[6]。

この3つの惑星の中でも、ケプラー138d（KOI-314c）は特に注目された。ケプラー138dは発見当初、地球の1.61倍の半径を持ち、質量に至っては地球とほぼ同じであると推定された。大きさだけみると、ケプラー138dは、地球サイズの岩石惑星ではないかと思われたが、密度を計算すると、1,310kg/m3と木星とほぼ同じ値となった。このことからすると、ケプラー138dは地球のような固い地殻を持つ岩石惑星ではなく、木星や土星のようなガス惑星であると考えられた。大きさがこれほど小さいと、惑星形成時に重力が弱い為、ガスがほとんど集まらないはずで、このようなガス惑星が存在すれば、惑星形成のシナリオを大きく覆すことになるため、ケプラー138dの発見が注目されたのである[1][3]。しかし後に、惑星のパラメーターは大きく見直され、ケプラー138dの質量は地球の0.64倍、半径は1.212倍になっており、密度も1,310kg/m3から2,100kg/m3に変更されている[3]。この場合、水を大量に含む岩石惑星でも説明できる可能性があり、それまで考えられていた異常な天体である可能性は低くなった。

ケプラー138の惑星[3]
名称
（恒星に近い順） 		質量 軌道長半径
（天文単位） 		公転周期
(日) 		軌道離心率 軌道傾斜角 半径
b 0.066 +0.059
−0.037 M⊕ 		— 10.3126 — — 0.522 R⊕
c
(KOI-314b) 		1.970 +1.912
−1.120 M⊕ 		— 13.7813 — — 1.197 R⊕
d
(KOI-314c) 		0.640 +0.674
−0.387 M⊕ 		— 23.0881 — — 1.212 R⊕

脚注

注釈

  1. ^ a b パーセクは1 ÷ 年周視差（秒）より計算、光年は1÷年周視差（秒）×3.2615638より計算
  2. ^ 出典での表記は、

出典

  1. ^ a b c d e Kipping, D. M.; et al. (2014-03), “The Hunt for Exomoons with Kepler (HEK). IV. A Search for Moons around Eight M Dwarfs”, Astrophysical Journal 784 (1): 28, Bibcode: 2014ApJ...784...28K, doi:10.1088/0004-637X/784/1/28 
  2. ^ a b c d e f g h i “KOI-314 -- Rotationally variable Star”. SIMBAD. CDS. 2018年10月23日閲覧。
  3. ^ a b c d e f g h i Jontof-Hutter, Daniel; et al. (2015-06), “The mass of the Mars-sized exoplanet Kepler-138 b from transit timing”, Nature 522 (7556): 321-323, Bibcode: 2015Natur.522..321J, doi:10.1038/nature14494 
  4. ^ a b c Pineda, J. Sebastian; Bottom, Michael; Johnson, John A. (2013-04), “Using High-resolution Optical Spectra to Measure Intrinsic Properties of Low-mass Stars: New Properties for KOI-314 and GJ 3470”, Astrophysical Journal 767 (1): 28, Bibcode: 2013ApJ...767...28P, doi:10.1088/0004-637X/767/1/28 
  5. ^ a b Mann, Andrew W.; Gaidos, Eric; Ansdell, Megan (2013-12), “Spectro-thermometry of M Dwarfs and Their Candidate Planets: Too Hot, Too Cool, or Just Right?”, Astrophysical Journal 779 (2): 188, Bibcode: 2013ApJ...779..188M, doi:10.1088/0004-637X/779/2/188 
  6. ^ a b c Rowe, Jason F.; et al. (2014-03), “Validation of Kepler's Multiple Planet Candidates. III. Light Curve Analysis and Announcement of Hundreds of New Multi-planet Systems”, Astrophysical Journal 784 (1): 45, Bibcode: 2014ApJ...784...45R, doi:10.1088/0004-637X/784/1/45 
  7. ^ “Kepler Names Table Data Column Definitions”. NASA Exoplanet Archive. IPAC / Caltech (2015年7月16日). 2018年10月24日閲覧。
  8. ^ Morton, Timothy D.; Johnson, John Asher (2011-09), “On the Low False Positive Probabilities of Kepler Planet Candidates”, Astrophysical Journal 738 (2): 170, Bibcode: 2011ApJ...738..170M, doi:10.1088/0004-637X/738/2/170 
  9. ^ Boss, Alan P.; et al. (2007-03), “Working Group on Extrasolar Planets”, in Engvold, O., Reports on Astronomy 2002-2005, IAU Transactions, 26A, Cambridge University Press, pp. 183-186, Bibcode: 2007IAUTA..26..183B, doi:10.1017/S1743921306004509 
  10. ^ a b (PDF) Public Naming of Planets and Planetary Satellites: Reaching Out for Worldwide Recognition with the Help of the IAU, IAU, (2013-08-13), https://www.iau.org/static/public/naming/planets_and_satellites.pdf 
  11. ^ Borucki, William J.; et al. (2011-07), “Characteristics of Planetary Candidates Observed by Kepler. II. Analysis of the First Four Months of Data”, Astrophysical Journal 736 (1): 19, Bibcode: 2011ApJ...736...19B, doi:10.1088/0004-637X/736/1/19 
  12. ^ Batalha, Natalie M.; et al. (2013-02), “Planetary Candidates Observed by Kepler. III. Analysis of the First 16 Months of Data”, Astrophysical Journal Supplement 204 (2): 24, Bibcode: 2013ApJS..204...24B, doi:10.1088/0067-0049/204/2/24 
  13. ^ Hessman, F. V.; et al. (2010-12), “On the naming convention used for multiple star systems and extrasolar planets”, arXiv, arXiv:1012.0707, Bibcode: 2010arXiv1012.0707H 
  14. ^ Williams, David R. (2018年2月23日). “Sun Fact Sheet”. NASA Space Science Data Coordinated Archive. NASA GSFC. 2018年10月23日閲覧。

関連項目

外部リンク

探査機
主な恒星
主な惑星
K2ミッションで発見された主な惑星
一覧
公式サイト

座標: 星図 19h 21m 31.5681629849s, +43° 17′ 34.680374646″

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