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論文関連の(ほぼ)個人用メモ。
arXiv:1511.01083
Heising et al. (2015)
A Search for Ringed Exoplanets using Kepler Photometry
(ケプラー測光観測を用いた環を持つ系外惑星の探査)
結果として、環の検出は無かった。また 21の系のうち 12個では、ある配置においては土星のような環の存在は否定された。
また系外惑星の環の検出可能性についても議論した。環を持つ惑星が小さい傾斜角 (~ 5 - 10°)を持つ場合、トランジット光度曲線に大きなシグナルが現れる事を示した。これは将来的な観測での検出が期待される。
太陽系外天体では、1例の発見の主張がある(Mamajek et al. 2012)。しかしこれは太陽系内天体のような環とは異なる。環の外縁は ~ 0.6 AUにまで広がっており(Kenworthy & Mamajek 2015)、安定な環ではない。これは、惑星か衛星が形成されている円盤だろうと考えられる。(惑星か衛星かは、中心点帯が褐色矮星か惑星かによる)
ケプラーによって発見された惑星の中で最も長い周期を持つものは、ケプラー421bの 705日である(Kipping et al. 2014)。これに対し、木星の軌道周期は 11.9年、土星は 29.5年である。しかしより短周期の、軌道長半径 1 - 0.1 AU程度、あるいは 0.1 AU以下の惑星でも、環は安定に存在しうると考えられている(Schlichting & Chang 2011)。ただしその場合は、氷を主体とする太陽系天体の環とは異なり、岩石主体の環となる。
arXiv:1511.01083
Heising et al. (2015)
A Search for Ringed Exoplanets using Kepler Photometry
(ケプラー測光観測を用いた環を持つ系外惑星の探査)
概要
環を持つ惑星と持たない惑星のトランジット光度曲線について、モデルを構築した。これを 21のケプラーデータに適用した。この 21の惑星は概ねがホットジュピターである。またこれらの系にはどのような環 (サイズと配置)の存在が期待されるかについて、中心星の有効温度、軌道傾斜角、環の形成と安定性に関する議論をベースに検討を行った。結果として、環の検出は無かった。また 21の系のうち 12個では、ある配置においては土星のような環の存在は否定された。
また系外惑星の環の検出可能性についても議論した。環を持つ惑星が小さい傾斜角 (~ 5 - 10°)を持つ場合、トランジット光度曲線に大きなシグナルが現れる事を示した。これは将来的な観測での検出が期待される。
天体の環について
太陽系内天体では、4つの惑星に環が発見されている。またケンタウルス族の小惑星 10199 Chariklo (カリクロー)にも環が存在することが確認されている (Braga-Ribas et al. 2014)。そのため太陽系内では合計 5つの天体に環が存在する。太陽系外天体では、1例の発見の主張がある(Mamajek et al. 2012)。しかしこれは太陽系内天体のような環とは異なる。環の外縁は ~ 0.6 AUにまで広がっており(Kenworthy & Mamajek 2015)、安定な環ではない。これは、惑星か衛星が形成されている円盤だろうと考えられる。(惑星か衛星かは、中心点帯が褐色矮星か惑星かによる)
ケプラーによって発見された惑星の中で最も長い周期を持つものは、ケプラー421bの 705日である(Kipping et al. 2014)。これに対し、木星の軌道周期は 11.9年、土星は 29.5年である。しかしより短周期の、軌道長半径 1 - 0.1 AU程度、あるいは 0.1 AU以下の惑星でも、環は安定に存在しうると考えられている(Schlichting & Chang 2011)。ただしその場合は、氷を主体とする太陽系天体の環とは異なり、岩石主体の環となる。
[0回]
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論文関連の(ほぼ)個人用メモ。
arXiv:1510.09149
Grziwa et al. (2015)
EPIC 204129699b, a grazing transiting hot Jupiter on an 1.26-day orbit around a bright solar like star
(明るい太陽型星まわりの1.26日周期を持つ、かすめるようなトランジットをおこすホットジュピターEPIC 204129699b)
惑星の公転周期が短く、また中心星は 10.8等と比較的明るいため、将来的な大気の測定に関して良い対象である。
半径：0.78太陽半径
有効温度：5280 K
金属量：[Fe/H] = 0.08 dex
自転周期：18.38日
スペクトル型：G7V
軌道長半径：0.0220 AU
質量：1.774木星質量
半径：0.71 - 1.41木星半径
arXiv:1510.09149
Grziwa et al. (2015)
EPIC 204129699b, a grazing transiting hot Jupiter on an 1.26-day orbit around a bright solar like star
(明るい太陽型星まわりの1.26日周期を持つ、かすめるようなトランジットをおこすホットジュピターEPIC 204129699b)
概要
EPIC 204129699bの発見を報告する。これは、ケプラーの K2 missionによる初めてのホットジュピターの発見である。K2による測光観測と、FastCamの lucky imaging、FIES、HARPSのデータを合わせてパラメータを決定した。惑星半径は弱い制限しか付けることが出来ず、0.7 - 1.4 木星半径となった。これは、トランジットが主星をかすめるような位置関係で起きていることと、K2 のデータが少ないことからくる制限である。惑星の公転周期が短く、また中心星は 10.8等と比較的明るいため、将来的な大気の測定に関して良い対象である。
系のパラメータ
EPIC 204129699
質量：0.91太陽質量半径：0.78太陽半径
有効温度：5280 K
金属量：[Fe/H] = 0.08 dex
自転周期：18.38日
スペクトル型：G7V
EPIC 204129699b
軌道周期：1.257850日軌道長半径：0.0220 AU
質量：1.774木星質量
半径：0.71 - 1.41木星半径
その他のパラメータ
主星のパラメータと、想定される惑星の低いアルベドと自転周期の固定から、惑星の平衡温度は ~ 1750 Kと計算される。ケプラーでの観測では、二次食 (secondary eclipse)の際は反射光が熱放射を上回るが、二次食の検出は出来なかった。そのため、惑星と恒星の輝度比は上限値が ~ 0.01と与えられる。アルベドの上限値は 0.4であり、惑星は比較的暗い。これは他のホットジュピターの特徴と同様である。[0回]
論文関連の(ほぼ)個人用メモ。
arXiv:1510.08855
Lee & Chiang (2015)
Breeding Super-Earths and Birthing Super-Puffs in Transitional Disks
(遷移円盤中でのスーパーアースと低密度惑星の形成)
このシナリオは一見、微調整問題 (fine-tuning problem)のように見えるが、ここでは実はそうではないということを示す。惑星周囲のガスは、密度が大きく異なり、場合によっては 9桁ほどの違いがある。また、スーパーアースは 0.1 - 1 Myr経過したあとも、数%程度の大気を持った状態で形成されることが出来る。
スーパーアースは、ガスの力学的摩擦が効率的に低下しているために原始惑星が重力的に乱されて衝突合体することが出来るような、ガスに乏しい環境の中で自然に形成される。コアが合体している時期は周囲のガスは非常に少ないため、円盤トルクによる惑星の軌道移動は発生しづらい。そのため、スーパーアースはその場形成が可能である。
一般的な描像、すなわちスーパーアースはガスが少ない、しかしある程度は存在する円盤の内側で形成されるというシナリオでは、ガスは大幅に減っているもののまだ降着している、遷移円盤内側の空洞の形成が予想される。
また、ここでは "super-puffs" の形成についても考える。Super-puffsは、短周期の軌道を持つ、体積の割に質量が軽い惑星 (4 -10地球半径、2 -6地球質量)である。Super-puffsは、円盤ガスが冷たく密度が低く、光学的に薄い場所 (~ 1 AUよりも遠く、ダストが少なく冷却時間が短い場所)で分厚い大気を容易に獲得することが出来る。その場形成のスーパーアースとは異なり、super-puffsは内側へ軌道移動することで形成されたと考えられる。
Super-puffsの適切な訳語ってあるんでしょうか…？
低密度スーパーアース、とかでしょうか。
arXiv:1510.08855
Lee & Chiang (2015)
Breeding Super-Earths and Birthing Super-Puffs in Transitional Disks
(遷移円盤中でのスーパーアースと低密度惑星の形成)
概要
スーパーアース (1 - 4地球半径、2- 20地球質量)の謎は、これらが木星型惑星ではないということである。この程度の固体コア質量は、暴走的な降着を起こして巨大ガス惑星へ進化するのには十分な質量である。しかしスーパーアースは総質量のわずか数%の大気しか保持していない。これは、スーパーアースが、原始惑星系円盤のガスがまさに晴れようとしている最後の時期の、遅い段階で形成したと考えると上手く説明することが可能である。このシナリオは一見、微調整問題 (fine-tuning problem)のように見えるが、ここでは実はそうではないということを示す。惑星周囲のガスは、密度が大きく異なり、場合によっては 9桁ほどの違いがある。また、スーパーアースは 0.1 - 1 Myr経過したあとも、数%程度の大気を持った状態で形成されることが出来る。
スーパーアースは、ガスの力学的摩擦が効率的に低下しているために原始惑星が重力的に乱されて衝突合体することが出来るような、ガスに乏しい環境の中で自然に形成される。コアが合体している時期は周囲のガスは非常に少ないため、円盤トルクによる惑星の軌道移動は発生しづらい。そのため、スーパーアースはその場形成が可能である。
一般的な描像、すなわちスーパーアースはガスが少ない、しかしある程度は存在する円盤の内側で形成されるというシナリオでは、ガスは大幅に減っているもののまだ降着している、遷移円盤内側の空洞の形成が予想される。
また、ここでは "super-puffs" の形成についても考える。Super-puffsは、短周期の軌道を持つ、体積の割に質量が軽い惑星 (4 -10地球半径、2 -6地球質量)である。Super-puffsは、円盤ガスが冷たく密度が低く、光学的に薄い場所 (~ 1 AUよりも遠く、ダストが少なく冷却時間が短い場所)で分厚い大気を容易に獲得することが出来る。その場形成のスーパーアースとは異なり、super-puffsは内側へ軌道移動することで形成されたと考えられる。
Super-puffsの適切な訳語ってあるんでしょうか…？
低密度スーパーアース、とかでしょうか。
[1回]
LaTeXで文章を書いている時のメモ。
"book"で文書を作成する際はページのヘッダ部分に各チャプターの名前も表示されます。この部分の事は「柱」とも呼ぶようです。
チャプター名に長いものを用いると、ヘッダ部分にもその長い名称がそのまま表示されるため、ヘッダにあるページ番号と被ってしまったり、最悪ページからはみ出して途切れてしまったりします。
こういう場合は、
いやはや、見出しにもこういうオプションがあるとは全く知らなかった…
"book"で文書を作成する際はページのヘッダ部分に各チャプターの名前も表示されます。この部分の事は「柱」とも呼ぶようです。
チャプター名に長いものを用いると、ヘッダ部分にもその長い名称がそのまま表示されるため、ヘッダにあるページ番号と被ってしまったり、最悪ページからはみ出して途切れてしまったりします。
こういう場合は、
\chapter[短縮チャプター名]{本来の非常に長いチャプター名}
と書くことで、目次とヘッダには "短縮チャプター名" が表示され、そのページには "本来の非常に長いチャプター名" が表示できるようになります。いやはや、見出しにもこういうオプションがあるとは全く知らなかった…
[0回]
論文関連の(ほぼ)個人用メモ。
arXiv:1510.08448
Kaib & Chambers (2015)
The Fragility of the Terrestrial Planets During a Giant Planet Instability
(巨大惑星の軌道不安定中の地球型惑星の壊れやすさ)
数値計算の内容としては、現在の太陽系外側の惑星の軌道配置を再現するような状況を想定した。
太陽系が4つの巨大惑星を持ち、木星と土星が 2:1平均運動共鳴から外れた状態にあるという現在の状況になる過程では、少なくとも 85%の確率で、1つの地球型惑星が太陽系から失われることが分かった。さらに、4つの地球型惑星が系に残る場合、軌道離心率と軌道傾斜角は現在の値よりも大きな値となってしまう。現在の軌道離心率と軌道傾斜角を再現できる確率は、およそ 5％未満である。また、外側の惑星の配置をよく再現するような状況のシミュレーションでは、外側も内側も上手く実現できる確率は 1%かそれ以下という非常に低い値となった。
この非常に低い確率は、巨大ガス惑星の軌道不安定は岩石惑星の形成前に発生したということを示唆する。すなわち、岩石惑星に見られる後期重爆撃の起源は、巨大ガス惑星の軌道不安定ではなく、また岩石惑星は巨大ガス惑星が現在の軌道に落ち着いた状態で形成が完了したという事を示唆する結果である。
ニースモデルなどでも後期重爆撃は巨大ガス惑星の軌道不安定によるものだとされてきたわけですが、この論文は軌道不安定中の岩石惑星の軌道を解いて、現在の状況を再現できないだろうと指摘しています。そのため軌道不安定中は岩石惑星はまだ形成されていないか形成途中で、後期重爆撃は別の原因が必要だという主張のようです。
これが本当ならかなり重要な示唆を与える論文になると思うんですが、果たして…
arXiv:1510.08448
Kaib & Chambers (2015)
The Fragility of the Terrestrial Planets During a Giant Planet Instability
(巨大惑星の軌道不安定中の地球型惑星の壊れやすさ)
概要
現在までに太陽系外縁部の巨大惑星に関する数値計算は多く行われてきた。例えば、巨大惑星の軌道が不安定を起こし、1つかそれ以上の巨大氷惑星を太陽系外へ弾き飛ばした可能性の検証などである。この起動不安定の間、木星と土星の軌道は変化し、 2:1の平均運動共鳴の状態を通過する。そして、この共鳴を通過する前後では地球型惑星の軌道を乱した可能性がある。ここでは、その過程について数値シミュレーションを行って検証した。数値計算の内容としては、現在の太陽系外側の惑星の軌道配置を再現するような状況を想定した。
太陽系が4つの巨大惑星を持ち、木星と土星が 2:1平均運動共鳴から外れた状態にあるという現在の状況になる過程では、少なくとも 85%の確率で、1つの地球型惑星が太陽系から失われることが分かった。さらに、4つの地球型惑星が系に残る場合、軌道離心率と軌道傾斜角は現在の値よりも大きな値となってしまう。現在の軌道離心率と軌道傾斜角を再現できる確率は、およそ 5％未満である。また、外側の惑星の配置をよく再現するような状況のシミュレーションでは、外側も内側も上手く実現できる確率は 1%かそれ以下という非常に低い値となった。
この非常に低い確率は、巨大ガス惑星の軌道不安定は岩石惑星の形成前に発生したということを示唆する。すなわち、岩石惑星に見られる後期重爆撃の起源は、巨大ガス惑星の軌道不安定ではなく、また岩石惑星は巨大ガス惑星が現在の軌道に落ち着いた状態で形成が完了したという事を示唆する結果である。
ニースモデルなどでも後期重爆撃は巨大ガス惑星の軌道不安定によるものだとされてきたわけですが、この論文は軌道不安定中の岩石惑星の軌道を解いて、現在の状況を再現できないだろうと指摘しています。そのため軌道不安定中は岩石惑星はまだ形成されていないか形成途中で、後期重爆撃は別の原因が必要だという主張のようです。
これが本当ならかなり重要な示唆を与える論文になると思うんですが、果たして…
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