不思議な惑星たち

宇宙は限りなく広い。私たちにとって身近な惑星はもちろん地球だろう。地球のこともかなりの解像度でわかるようになってきたのは確かだが、太陽系外の惑星のことも段々にわかるようになってきた。そんな太陽系外惑星（いわゆる水金地火木土天海以外の惑星）についてまとめてみたい。

太陽系の惑星の基本性質
岩石惑星（水金地火）、ガス惑星（木土天海）があり、岩石惑星で地球は最大の半径と質量を持っている。ガス惑星の質量の最小は天王星だがそれでも地球より十五倍の質量を持っている。ガス惑星といってもかなりの質量を持っているわけだ。海王星はガス惑星最小の半径だが地球より4倍大きい。太陽系において、水星の公転周期は88日で最小。海王星は165年である。公転周期は太陽などの中心としている恒星(主星)に近ければ近いほど短い。それくらい早く回って遠心力を得なければ主星の引力で引き寄せられてぶつかってしまうからである。

系外惑星
太陽系の基本的な性質をまとめたが、太陽系以外の惑星にはどんなものがあるのか？特徴的なものをまとめてみた。

ホットジュピター
これは星の名前ではなく、一般化した名前である。これは特徴的な系外惑星の一つで、公転周期が4日とかなり短い(短周期惑星)、にもかかわらずサイズが木星くらいの馬鹿でかい惑星である。とても大きいにもかかわらず短周期であるという点で太陽系惑星とは大きく異なる。なんでこんなに短周期かというとそれほど主星に近いからであろう。すると、その惑星はかなり熱いはずである。これがホットジュピターと言われる所以である。また「潮汐固定」がみられることも大きな特徴である。潮汐固定とは大きな質量の天体の近くが公転すると、自転と公転の周期が等しくなる現象である。これは月にも見られるもので、月が常に地球に同じ面を向けているのはこの為である。つまり常に昼の面と、常に夜の面があるわけである。これは惑星の表層環境に大きな影響を与えるはずである。

これに対してウォームジュピター(木星くらいの質量で公転周期が10-100日くらい＝少し遠い＝表面温度が少し下がって数百℃)やホットネプチューン(海王星くらいの質量で短周期)や、ultra short period planets(超短周期惑星)というものも確認されている。

エキセントリックプラネット
これは極端に楕円軌道を描く惑星の総称である。エキセントリックとは軌道が真円でなく大きくずれているという意味である。惑星軌道が円軌道から歪んで細長くなっている度合いを軌道離心率（完全な円の場合は0）といい、軌道離心率が0.2（軌道離心率が太陽系では最も大きい水星の値）を超えるわくせいをエキセントリックプラネットというらしい。存在量的には円軌道のものと同じくらいあるらしく、その意味では風変わり（エキセントリック）ではないようだが。

逆行惑星
太陽系では主星（太陽）のの自転方向と惑星の公転方向が一緒である。さらに太陽の自転軸と惑星系の公転軸の傾きは10°以内なのでほとんど横並びに見える。これよりUFOみたいな円盤から惑星系はできたことが推測されている。一方でこれが逆になっているものが存在する。これが逆行惑星である。これはロシターマクローリン効果で発見された。下に私がメモしたロシターマクローリン効果を書いたんですが、全然意味わかりませんでした。すいません。でもこんなかんじです。

遠方巨大惑星
太陽系惑星のガス惑星は木星と土星がほとんど水素でできている。天王星、海王星はガス惑星で水素もあるがほとんど氷でできている。これは主星からの距離が遠くなったために成長するのに時間がかかったために水素を獲得できなかったと考えられている。この予測は主星から遠い（天王星（19天文単位）より外側）では木星以上の質量の惑星は作れないだろうという予測を生んだ。しかし太陽系街には存在した。このような主星から20天文単位（天文単位＝太陽と地球の距離）以上離れているのに木星以上の質量を持つ惑星を遠方巨大惑星と呼ぶ。

連星系
太陽系では太陽の重力圏内に別の恒星（併星）を持たない。だが中心となる恒星を二つ持っていたり（周連星惑星）、重力圏内にもう１つの恒星を持つものがある。これは宇宙では普遍的なことでよくあるらしい。

スターウォーズにタトィーンという星が出てきて、二つの太陽が沈んでいるシーンがあった（記憶違いならすみません）。これは主星となる恒星が二つあることによってもたらされる現象で、タトィーンは主連星惑星系であることがわかる。

スーパーアースとミニネプチューン
地球は太陽系最大の岩石惑星であり、ガス惑星の中では小さな海王星は地球の4倍の半径を持っている。しかし宇宙には地球よりも大きな岩石惑星がたくさん存在していて、総称してスーパーアースと呼ばれている。さらに小さいと考えられている海王星よりも小さなガス惑星もたくさん存在していて、ミニネプチューンと総称されている。

このような感じで、地球さらに太陽系は宇宙を理解するためのスタンダードな存在ではないことがわかってきた。宇宙を見ると今まで太陽系ベースで考えてきたことがどんどん覆されてきた。私たちは現時点で見えていること、最も分かっていること、をベースで考えることの危険性も見えてきたように思う。