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比重の大きい惑星は比較的簡単ですけど, 比重が小さい方は難しいですよ.
比重が小さいということは
のいずれか, あるいは両方が成り立つことが必要です. しかし総質量が小さいと, 水素ガスなどの軽い気体は容易に重力井戸から抜け出してしまい, 後には固体のカスしか残りません. 又, 径が大きい場合にも重力が中心距離からの逆2乗で減少することから, やはりある程度以上の質量でつなぎ止めておくことが必要になります. すると今度は重力収縮が起きてしまうため, 安定した大きさを保つことが難しくなります.
結局, ガス惑星の大きさとは惑星の質量(重力)による収縮と惑星が発生する熱(収縮熱)による膨張がバランスを取ることで維持しています. 今回の例ではホットジュピターで主星からの熱供給が大量にあるため, かなりの大質量であっても収縮することなく膨らんだ状態でバランスが取れているのでしょう. 他にも誕生して数億年とかの若い太陽系ならば, 収縮がそれほど進んでおらず密度の低い状態が保たれている惑星があるかもしれません.
つまり極端に密度の低い惑星というのは, 少なくとも太陽系風の惑星系では成り立たないと予想できるわけです.
#天文学の数値の傾向からして、半分と言うのはたいした気がしないのだが。
私は元コメントのこの部分は、「観測誤差がどれだけあるか分からないよね」というように読みました。450光年も離れているんですから、相当誤差があっても不思議じゃないと素人の私は感じます。
よく知らないのでどなたか教えて欲しいのですが、今回の「トランジット法」による計測ってどれくらいの精度が出るものなのでしょうか?+300%も可能性十分ありうるという精度だと、実際には軽くないかもしれませんね。
その誤差を含めて軽すぎる可能性が高ければ「比重が小さい方は難しい」という議論や、「実際に軽かったとしたら理論はどう修正されないといけないのか」という議論なら意味があるのは同意します。
誤差の範囲かそうでないかにしろ、興味深い天体が見つかったので、今後の追加観測に期待ですね。
惑星の重力によって親星がふらつく様子を観測することで、系外惑星の質量を求めることもできる。
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犯人は巨人ファンでA型で眼鏡をかけている -- あるハッカー
土星だって軽いし (スコア:0)
Re:土星だって軽いし (スコア:2, 参考になる)
十分凄いと思う
Re:土星だって軽いし (スコア:1)
例えば地球の比重は5.5で土星が0.7なので7倍以上の差が有りますよね。
同じタイプの木星も1.3なので2倍弱の差が有ります。
ブラックホールのような特殊ケースを使えばもっと差が有る。
なので、半分なんてたいした違いが無いのでは?
ただ、惑星という形態をとるために必要な質量の最低ラインは有りそうだけど。
Re:土星だって軽いし (スコア:5, 参考になる)
比重の大きい惑星は比較的簡単ですけど, 比重が小さい方は難しいですよ.
比重が小さいということは
のいずれか, あるいは両方が成り立つことが必要です. しかし総質量が小さいと, 水素ガスなどの軽い気体は容易に重力井戸から抜け出してしまい, 後には固体のカスしか残りません. 又, 径が大きい場合にも重力が中心距離からの逆2乗で減少することから, やはりある程度以上の質量でつなぎ止めておくことが必要になります. すると今度は重力収縮が起きてしまうため, 安定した大きさを保つことが難しくなります.
結局, ガス惑星の大きさとは惑星の質量(重力)による収縮と惑星が発生する熱(収縮熱)による膨張がバランスを取ることで維持しています. 今回の例ではホットジュピターで主星からの熱供給が大量にあるため, かなりの大質量であっても収縮することなく膨らんだ状態でバランスが取れているのでしょう. 他にも誕生して数億年とかの若い太陽系ならば, 収縮がそれほど進んでおらず密度の低い状態が保たれている惑星があるかもしれません.
つまり極端に密度の低い惑星というのは, 少なくとも太陽系風の惑星系では成り立たないと予想できるわけです.
誤差の話をしているのでは? (スコア:1)
私は元コメントのこの部分は、「観測誤差がどれだけあるか分からないよね」というように読みました。450光年も離れているんですから、相当誤差があっても不思議じゃないと素人の私は感じます。
よく知らないのでどなたか教えて欲しいのですが、今回の「トランジット法」による計測ってどれくらいの精度が出るものなのでしょうか?+300%も可能性十分ありうるという精度だと、実際には軽くないかもしれませんね。
その誤差を含めて軽すぎる可能性が高ければ「比重が小さい方は難しい」という議論や、「実際に軽かったとしたら理論はどう修正されないといけないのか」という議論なら意味があるのは同意します。
誤差の範囲かそうでないかにしろ、興味深い天体が見つかったので、今後の追加観測に期待ですね。
vyama 「バグ取れワンワン」
Re:誤差の話をしているのでは? (スコア:0)
ちなみに、論文 [arxiv.org]に書いてある今回の惑星の誤差込みのパラメータは
質量: 0.53±0.04MJ
半径: 1.36+0.11-0.09RJ
です。FIG.6にはエラーバー付きで色々な惑星の質量-半径がプロットしてありますが、木星・土星などの密度とは違うことがわかります。
Re:土星だって軽いし (スコア:0)
惑星の質量全てをコルクで作れば、
コルク並みの比重しかない惑星が作れます!
# コルクって結構、重くない?
Re:土星だって軽いし (スコア:1, 参考になる)
重力で中心部が潰れて体積が小さくなり、結局比重がコルク
よりも大きくなってしまうから無理。
Re:土星だって軽いし (スコア:0)
それでも、中心部にあるのは「圧縮されたコルク」なわけで。
「(どんな重いコルクであっても)コルクで作ればコルク並みの比重」というネタだと思います。
(細胞壁が形を保ってないから「コルク」と呼べない、という野暮なツッコミをしなければ)
Re:土星だって軽いし (スコア:1)
惑星並みの質量を持つコルクがもし存在したとしても、直ちに自己の重力で収縮を始め、植物の主成分は炭水化物だと思うので、中心部では高熱のため対流が始まり、やがて炭素と酸素と水素が層状に分離すると思います。(この層では分子にはならない)
そして一番上の水素の層では分子が生成できる程度の温度と圧力になったあたりから、主に水素ガス(水素の分子)に二酸化炭素と水と炭化水素(たぶんメタン?)が混ざったものになるのかな。炭素と酸素は単独の分子は作れないでしょう。
そして一番外側に残っていたコルク(というよりセルロースの組織?)は、やがて粉々になって水素の大気中を漂う、ということになると思います。
Re:土星だって軽いし (スコア:0, 余計なもの)
そこら辺りを含め、天文学のスケールで扱う数値の傾向として2倍程度の違いそんなに凄いというレベルかなぁというはなし。
面白いとは思うけど。
Re:土星だって軽いし (スコア:0)
Re:土星だって軽いし (スコア:0)
最先端の物理は知らないけど、反重力物質でもあるのでなければ、物質にはプラスの質量があるので際限なく軽いものを作るのは大変だと思いますよ。
例えばスポーツカーでも軽いことは求められます。しかし軽くするだけならできるかも知れないけど、強度を保つとか一定の条件の下では際限なく軽くすることはできません。なんでもグラム単位で軽量化して全体で数kg軽くするのがやっと、という世界もあります。市販のスポーツカー(もともと軽量化を意識してある)を半分の重さにしてください、と言ったら困難なのが分かるでしょう。星と車を比べていいか分からないけど。
重くするのなら密度を増やせばいいけど、軽い方はそう簡単でもないでしょう。質量が小さくなれば重力も小さくなるし、そうすると星としての形態を保つことも難しくなりそうです。
この星の場合は木星より大きいからいいかも知れないけど。
Re:土星だって軽いし (スコア:1)
際限なく軽くするとか、人間サイズの話をしているのではなく...
Re:土星だって軽いし (スコア:0)
Re:土星だって軽いし (スコア:0)
太陽に近づければ比重が軽くなりそう。
Re:土星だって軽いし (スコア:4, 参考になる)
軌道がわかっていれば、惑星で受けるエネルギーもわかります。
ガス惑星を作れるような大量の材料の組成もわかっています。
であれば、惑星の半径方向温度分布も求められるし、密度もわかります。
そうすれば、質量から半径が求められるわけです。
そのうえで、HAT-P-1b、HD 209458bに関しては、理論的に求めたものより2割程度大きかった、というのが今回のキモです。
他のホット・ジュピターはそんなことはないので、理論が間違っているとも思えません。
そこで、これらの惑星は、内部に熱源となるものを持っていて自らを暖めていなければならない、ということになります。理論家はそのモデルを考えなければなりません。11個中2つあるということは、似たような惑星がもっと見つかる可能性が高いわけですし。
まあ、潮汐力とかいろいろいわれているのですが、まだ決定的なものはありません。
Re:土星だって軽いし (スコア:0)
リンク先の記事を読んでみそ (スコア:5, 参考になる)
ってあるけど。親星がふらつきをとらえる「ドップラー偏移法」については星ナビ.com [astroarts.co.jp]が詳しい。
モデレータは基本役立たずなの気にしてないよ
Re:リンク先の記事を読んでみそ (スコア:0)