6つの惑星が「軌道共鳴」状態にある恒星系、100光年先で新たに発見

太陽系からわずか100光年の距離に、6つの惑星を持つ恒星系があることが明らかになった。4つ以上の系外惑星を持つことが知られる恒星の中で最も明るい主星と、すべてが地球と海王星の間の大きさの6惑星からなるこの恒星系は、10億年前に形成されて以来ほとんど変わっていないと考えられる。

この恒星系「HD110067」の最も奇妙な側面は、6惑星が軌道共鳴状態にあることだ。主星に最も近い軌道の惑星が、主星の周りを3回公転する間に、主星から2番目の軌道の惑星は、ちょうど2回公転する。6惑星は全て、3対2か4対3の共鳴関係にある。

惑星系はすべてこのように進化すると考えられているが、木星のような巨大惑星、通過する恒星との近接遭遇、巨大衝突事象などにより、大半の惑星系にはカオスの要素がもたらされる。だが、HD110067はそうなっていない。

原初のままの惑星系

米シカゴ大学のラファエル・ルケは、プレスリリースで「共鳴状態を保っている惑星系は、惑星系全体の約1％にすぎないと考えられる」と述べている。「これは擾乱を受けることなく切り抜けてきた、惑星系の原初のままの配置を示している」

これだけでもHD110067は特別だが、6惑星の共鳴系として知られているわずか3つのうちの1つでもある。また、4つ以上の惑星を持つことが知られている恒星の中では最も明るい。今回の研究をまとめた論文は、学術誌『Nature』に11月29日付で掲載された。

共鳴軌道

米航空宇宙局（NASA）のトランジット系外惑星探索衛星（TESS）は、2020年にHD110067を複数の惑星が公転している証拠を最初に発見。2022年に2つの惑星の存在が確認された。

突破口が開いたのは、2019年末に打ち上げられたばかりの欧州宇宙機関（ESA）の宇宙望遠鏡CHEOPS（ケオプス）が、3つ目の惑星を発見したからだ。観測データを分析した研究チームは、惑星の軌道が共鳴状態にある可能性があることに気が付いた。これが一連の共鳴軌道を解明するカギとなることが判明し、さらに3つの惑星が存在する可能性のある位置が明らかになった。