太陽系 vs. 恒星系: 惑星系の比較

惑星系の比較

参考としての孤立太陽系

私たちの太陽系遠く離れた恒星の周りの惑星系を研究するためのモデルとしてよく使用されます。一般的な構造には、太陽に近い岩石惑星と、太陽から遠く離れた巨大な惑星の集合が含まれています。軌道はほとんどが円形で同一平面上にあり、軌道距離は経験的なティティウス・ボードの法則にほぼ従う。惑星の総質量は太陽質量の 0.2% 未満に相当します。

星系の多様性

系外惑星を含む星系は、多種多様な軌道構成と組成を示します。いくつかの惑星は、その星のすぐ近くに、と呼ばれる巨大な惑星を持っています。ホットジュピターズ、私たちの太陽系には存在しません。軌道は非常に偏心している場合があり、検出される惑星の数はシステムに応じて 2 個から 10 個以上まで異なります。

身体的な大きな違い

• ザ太陽系には、ほぼ円形の軌道と 88 日 (水星) から 165 年 (海王星) の範囲の公転周期を持つ 8 つの主要な惑星が含まれています。
• 星系は非常に偏心した軌道を持つことがあり、星の赤道面に対して傾いている場合もあります。
• 惑星の総質量は大きく異なります。巨大な系外惑星の中には、地球の質量が数百を超えるものもあります。
• 一部のシステムには以下が含まれますホットジュピターズ、重大な潮汐効果と軌道移動を引き起こします。

赤色矮星の周りの系外惑星

最近の発見の中には、赤色矮星の周りの多惑星系に焦点を当てたものもあります。これらのシステムでは、地球サイズの惑星がその恒星のすぐ近くを周回するため、高精度の測光によって検出できる通過の可能性が高まります。大気の分光分析により、潜在的な居住可能性と液体の水の存在の可能性を直接評価することが可能になります。

二重星系および複数星系

天の川での普及率

天文観測によれば、私たちの銀河系にある太陽型星のほぼ 50 ～ 60% が連星系または多重系に属しています。これらの系には、重力で束縛された 2 つ以上の星が含まれており、共通の質量中心の周りを周回しています。それらの頻度は、70% 以上が複数の系に属する大質量星 (>1.5 M☉) で特に高くなります。

デュアルシステムの種類

• 視覚システム: 2 つの星は望遠鏡で別々に分解できます。
• 分光システム: 星々は視覚的に分離するには近すぎるが、その軌道運動はスペクトルのドップラーシフトによって検出可能である。
• 日食系: 軌道は視線と一致しており、一方の星が他方の星の前を通過するときに明るさが周期的に変化します。

惑星系への影響

第 2 星の存在は、惑星の形成と安定性に大きな影響を与えます。緊密な連星系では、どちらかの星に非常に近い軌道のみが安定します (<1 天文単位)。大規模な連星系（50 天文単位以上）では、惑星が各恒星の周囲、または両方の恒星を周回する周回軌道上に存在することがあります。

既知の例

• アルファ・ケンタウリ: で構成されるトリプルシステムアルファ・ケンタウリそしてアルファ ケンタウリ B(バイナリに近い) およびプロキシマ ケンタウリ、遠方の赤色矮星。重力の相互作用により、各星の周囲のハビタブルゾーンが制限されます。
• ケプラー 16: 周回惑星を含む連星系。惑星が 2 つの恒星を同時に周回できることを示しています。
• ケプラー 47: 2 つの星と少なくとも 3 つの周回惑星を含む複数の系が検出され、複数の系における安定した軌道の複雑さを示しています。
• 61 白鳥座: 84 天文単位で隔てられた 2 つの K 矮星から構成される近接連星で、理論的にはそれぞれの矮星が周囲に安定した惑星をホストできる可能性があります。
• フォーマルハウト: 破片と候補系外惑星の円盤に囲まれた主星と、遠く離れた 2 つの伴星を伴う三重系。
• HD98800: 原始惑星の破片円盤で知られる 2 つの密接に関連した連星を含む四重星系。非常に動的な構成でも惑星形成が存在できることを示しています。
• ビーバー: 3 つのバイナリで構成される 6 つのシステム。私たちの銀河系の近隣にある複数のシステムの極端な多様性を示しています。

要約すると、私たちの太陽系は単独ですが、銀河系のほとんどの星は二重または複数の系で進化します。