論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1806.08368
Rodriguez et al. (2018)
A Compact Multi-Planet System With A Significantly Misaligned Ultra Short Period Planet
(有意にずれた超短周期惑星を持つコンパクトな複数惑星系)

概要

コンパクトな軌道配置の複数惑星系の発見について報告する．

中心星は，太陽系近傍の 78 pc の距離にある恒星 EPIC 248435473 で，明るい K 型星である．
この恒星周りに，6 個の惑星候補を同定した．軌道周期は 0.66, 6.1, 7.8, 14.7, 19.5, 56.7 日である．このうち，0.66, 7.8, 14.7, 19.5 日の 4 つのシグナルについては，惑星由来のものであることを確定した．残りの 2 つのシグナルは，現段階では惑星と確定できず，惑星候補天体と分類した．

6 個のシグナル全てを惑星だと考えて同時にフィッティングした結果，最も内側の惑星 EPIC 248435473b の軌道傾斜角は 76.5° だが，他の 5 惑星 (候補) は 88 - 90° だと推定された．この相互傾斜角の違いから，EPIC 248435473b は他の惑星とは異なる過程で形成されたことを示唆している可能性がある．

上記の発見に加え，EPIC 248435473 に付随している恒星 EPIC248435395 を 8.5 日周期で公転する惑星候補天体のシグナルも同定した．

これらの検出は，ケプラー K2 ミッションの Campaign 14 での観測データを元にしており，地上からのトランジットのフォローアップ観測や，補償光学を用いた撮像観測も行っている．

パラメータ

EPIC 248435473 系

EPIC 248435473

質量：0.649 太陽質量
半径：0.638 太陽半径
光度：0.1237 太陽光度
有効温度：4284 K
金属量：[Fe/H] = -0.064
距離：69.6 pc

EPIC 248435473b

軌道周期：0.658525 日
半径：2.9 地球半径
軌道長半径：0.01283 AU
平衡温度：1457 K

EPIC 248435473.02

(※未確定の惑星候補)
軌道周期：6.1002 日
半径：0.579 地球半径
軌道長半径：0.05658 AU
軌道離心率：0.049
平衡温度：693 K

EPIC 248435473c

軌道周期：7.8140 日
半径：0.637 地球半径
軌道長半径：0.06674 AU
軌道離心率：0.041
平衡温度：638 K

EPIC 248435473d

軌道周期：14.69699 日
半径：2.644 地球半径
軌道長半径：0.1017 AU
軌道離心率：0.043
平衡温度：517.6 K

EPIC 248435473e

軌道周期：19.4820 日
半径：2.446 地球半径
軌道長半径：0.1227 AU
軌道離心率：0.032
平衡温度：471.2 K

EPIC 248435473.06

(※未確定の惑星候補)
軌道周期：56.682 日
半径：0.81 地球半径
軌道長半径：0.2501 AU
軌道離心率：0.28
平衡温度：330.1 K

EPIC 248435395 系

EPIC 248435395

質量：0.561 太陽質量
半径：0.550 太陽半径
光度：0.084 太陽光度
有効温度：4190 K
金属量：[Fe/H] = -0.44
距離：77.85 pc

EPIC 248435473 系のダイナミクス

最も内側の惑星 EPIC 248435473b の大きな相互傾斜角

EPIC 248435473 系は，ケプラーで発見された惑星系としては一般的な，Tightly Packed Inner Planets (STIPs，密集した近接惑星) の一種である．

しかし最も内側の惑星の傾斜角は 76° と大きく傾き，中心星をかすめるようなトランジットになっているというのは独特である．通常はこのような惑星系の相互軌道傾斜角は，数度以内に収まっている (Fang & Margot 2012など)．

トランジット時刻変動と軌道共鳴

EPIC 248435473d と e については，TTV (transit timing variation，トランジット時刻変動) の解析を実行した．その結果，EPIC 248435473d は 8.4 地球質量，EPIC 248435473e は 13.6 地球質量と推定される．ただし質量推定の誤差は大きい．平均密度はそれぞれ 2.7, 5.6 g/cm3 と推定される．

EPIC 248435473d と e は軌道周期比が 1.326 であり，4:3 平均運動共鳴からは 0.59% 離れている．
この 2 つの惑星の軌道面はほぼ同じ平面上にある．そのため軌道共鳴に入っていることが示唆される．しかし真の共鳴は共鳴角の秤動によって特徴づけられるものであり，判明している軌道要素だけでは，共鳴角が秤動しているか，単に循環しているだけかは明確ではない．

伴星について

EPIC 248435395 について，Gaia による最新の距離データでは，EPIC 248435473 と広い間隔を持った連星であることと整合的である．両者の距離は ~ 3200 au に相当し，双方の質量を考慮すると軌道周期は 160 万年と推定される．

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