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系外巨大ガス惑星の衛星の観測可能性と理論モデルへの制約

研究課題

研究課題/領域番号 12F02764
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 天文学
研究機関東京工業大学

研究代表者

井田 茂  東京工業大学, 地球生命研究所, 教授 (60211736)

研究分担者 LEWIS Karen  東京工業大学, 地球生命研究所, 外国人特別研究員
LEWIS Karen  東京工業大学, 地球生命研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2014年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2013年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2012年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワード衛星 / 系外惑星 / 巨大惑星 / 木星型惑星 / 巨大ガス惑星
研究実績の概要

CoRoTやKeplerといった宇宙望遠鏡によるトランジット観測の公開データを、これまでの構築してきた数値モデルに適用した。 たとえば、現存の理論モデルでは、巨大ガス惑星の衛星の最大質量は中心惑星の1/10000程度とされている。観測的には大きな衛星ほど検出されやすいので、この限界質量以上の衛星が検出されなければ、理論モデルは妥当だということになる。一方、限界質量以上の衛星が検出されれば、理論モデルに問題があるか、または標準的な微衛星集積による衛星形成モデルではなく捕獲などの他の衛星形成モデルを考えなければならないことになる。また、地球型惑星の衛星については、長時間の潮汐軌道進化が重要となる。現存の理論では、検出可能なくらい大きな衛星については、惑星公転面にほぼ一致した軌道を持つ比較的遠方の衛星か、惑星に近接して軌道面が惑星軌道面から大きく傾いた衛星になるがことが示されている。この理論予測は明確なため、観測データからそれが正しいかどうかに対して強い制約を与えることが可能になる。

巨大ガス惑星においては衛星も一般的に形成されると考えられているが、われわれのシミュレーションによると、巨大ガス惑星同士の近接遭遇で連惑星を作る確率が少ないくないことこがわかった。連惑星の場合は衛星よりも検出確率が大きい一方で、トランジットの確率が高い中心星に近い軌道では連惑星の軌道が不安定となるので、0.3天文単位以遠のものしか生き残れないことがわかった。このようなシミュレーションの結果をもとにして、CoRoTやKeplerの公開データの解析から連惑星を検出する可能性について議論し、CoRoTのデータで連惑星の候補を見つけた。これらの結果は米国天文学会誌の Astrophysical Journal に受理された。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Extrasolar Binary Planets II: Detectability by Transit Observations2015

    • 著者名/発表者名
      Lewis, K. M., Ochiai, H., Nagasawa, M., Ida, S.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Next Generation of Telescopes or Dynamics Required to Determine if Exo-moons have Prograde or Retrograde Orbits2014

    • 著者名/発表者名
      Lewis, K. M., Fujii, Y.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 791 号: 2 ページ: L26-L26

    • DOI

      10.1088/2041-8205/791/2/l26

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detecting exo-moons with photometric transit timing - I. Effect of realistic stellar noise2012

    • 著者名/発表者名
      Lewis, Karen M.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 430 号: 3 ページ: 1473-1485

    • DOI

      10.1093/mnras/sts234

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Decoding the Message from Silicon in Stardust Mainstream Silicon Carbide Grains2012

    • 著者名/発表者名
      Lewis, K. M. ; Lugaro, M. ; Gibson, B. K. ; Pilkington, K.
    • 雑誌名

      Meteoritics and Planetary Science Supplement

      巻: 75 ページ: 5051-5051

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Moon Radius Limits for Planets with Spotted Host Stars : Scatter in the Folded Light-curve2013

    • 著者名/発表者名
      Lewis, Karen M.
    • 学会等名
      ASA Annual Scientific Meeting
    • 発表場所
      メルボルン、オーストラリア
    • 年月日
      2013-07-10
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Decoding the Message from Silicon in Stardust Mainstream Silicon Carbide Grains2013

    • 著者名/発表者名
      Lewis, Karen M.
    • 学会等名
      ASA Annual Scientific Meeting
    • 発表場所
      メルボルン、オーストラリア
    • 年月日
      2013-07-07
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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