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太陽系外惑星

中

よみ方

たいようけいがいわくせい

英 語

extrasolar planet

説 明

太陽以外の恒星の周りを公転する惑星、つまり太陽系以外の惑星のこと。天文学分野では太陽系の外惑星との混同を避けて系外惑星と呼ぶことが多い。
太陽以外の恒星の周りを回る惑星の発見に天文学者は18世紀末から長年取り組んできた。1992年にはパルサー中性子星)の周りを回る地球程度の質量の天体が3つ発見されたが、太陽系外惑星探査が初めて成功した太陽系外惑星探査の元年は1995年である。この年ジュネーブ大学のマイヨールとケローは、ドップラー分光法(ドップラー法、ドップラーシフト法、視線速度法などともいう)によって、ペガスス座51番星の周りをわずか4.2日の周期で公転する、木星の0.45倍の質量を持つ惑星を発見した。それ以降、発見数は飛躍的に増加し、2019年10月時点で4100個以上の系外惑星が報告されている。
惑星は恒星とは異なり自ら輝かないため、惑星の明るさは一般に恒星の数桁以上も暗いので、明るい星のごく近傍にある暗い惑星を検出することは難しい。このため系外惑星の検出は主に惑星の存在が中心星にもたらすさまざまな効果を観測する間接法によっている。最も古くからあるドップラー分光法に加え、アストロメトリ法トランジット法重力マイクロレンズ法パルサータイミング法などがある。ドップラー分光法からは惑星の質量に関する情報が得られ、トランジット法からは惑星の大きさに関する情報が得られる。両者を合わせると惑星の密度を推定できる。明るい星の光を隠して惑星を撮像する直接撮像法は、2008年にはじめて惑星の検出に成功した。トランジット法を用いたケプラー衛星は2600個以上の太陽系外惑星を発見した。
これまでに発見された惑星系は、木星土星と同等の質量で軌道長半径が0.1 au(天文単位)以下であるホットジュピター(または灼熱巨大惑星)と呼ばれるもの、あるいは軌道の離心率が非常に大きいエキセントリックプラネットと呼ばれるものが多数見つかるなど、太陽系とは大きく異なっており、従来の太陽系形成論の修正と拡張が必要となっている。ケプラー衛星の成功を受けて、スペースからの太陽系外惑星探査はトランジット系外惑星探査衛星(TESS)に引き継がれている。マイヨールとケローは2019年度のノーベル物理学賞を受賞した。
太陽系外惑星のデータをまとめたサイト:http://exoplanet.eu/

2019年10月25日更新

関連画像

* 2019年10月22日時点までの太陽系外惑星の年間発見数の推移。2014年と2016年の二つのピークは主にケプラー衛星のデータ解析結果がまとまって公表されたことによる。太陽系外惑星の主要な探査手法が初めて検出に成功した年も示してある。http://exoplanet.eu/ のデータを基に作成(岡村定矩)。
* 最初に発見されたペガスス座51番星の周りを回る太陽系外惑星51 Peg b。ホットジュピターである。
https://ja.wikipedia.org/wiki/ の画像をもとに改変。
(作成 岡村定矩)
* エキセントリックプラネットであるHD96167 b の軌道を太陽系の惑星の軌道と比較した図。
https://ja.wikipedia.org/wiki/ の画像をもとに改変。
(作成 岡村定矩)
* ケプラー衛星が発見したハビタブルゾーンにある岩石惑星。2016年5月11日のNASAのPress Releaseにある画像をもとに改変。
(作成 岡村定矩)