【天文】厚い小惑星帯か？それとも「超彗星」か？スピッツァー望遠鏡がHD69830の小惑星帯を観測

★記事全文(英語)・イラスト
Spitzer Space Telescope Newsroom April 20, 2005
NASA's Spitzer Telescope Sees Signs of Alien Asteroid Belt
http://www.spitzer.caltech.edu/Media/releases/ssc2005-10/release.shtml

翻訳：http://news18.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1102921108/717-718さん

　太陽に似た恒星の周囲にある小惑星帯で起こっている小惑星同士の衝突によって飛び散った
と考えられるちりを、NASAのスピッツァー宇宙望遠鏡が観測した。今回の発見は天文学者に
とって太陽系に似た遠くにある恒星系における観測として貴重なものであり、地球のような
惑星が他にも存在するのか、それはどこで形成されるのかを明らかにしていくための重要な
第一歩となるであろう。

　「小惑星は地球のような岩石惑星が形成されたときに取り残されたものだ。」カリフォル
ニア州パサデナのカリフォルニア工科大学のCharles Beichman博士はこう話す。「私たちは
他の地球型惑星を直接観測することはできないが、化石ともいえるちりを観測し研究するこ
とができる。」

　小惑星帯はいわば惑星系のゴミ捨て場である。惑星になり損ねた岩石質の破片とともに散
らばり、時に互いに衝突し、ちりを撒き散らす。私たちの太陽系では小惑星が地球や月、
他の惑星に衝突を繰り返してきた。

　太陽と同じくらいのサイズの恒星に小惑星帯が見つかったのは確認されている中では今回
が初めて。HD69830と呼ばれるこの恒星は地球から41光年の距離にある。太陽系外の小惑星
帯は他にも2つ発見されているが、いずれもより若くて質量の大きな恒星の周囲にあるものだった。

　この新しく発見された小惑星帯は知られている中で最も太陽系の小惑星帯に似ているが、
瓜二つというわけではない。太陽系の小惑星帯よりも分厚く、25倍もの質量がある。もし
太陽系にもこのくらい密度の高い小惑星帯があったとしたら、夜空に明るく輝く帯として
見えることだろう。また、この小惑星帯は太陽系のそれよりももっと恒星の近くにある。 太陽系
の小惑星帯は火星と木星の軌道の間にあるが、これは金星の軌道より内側にあたる領域に
広がっているのである。

　それでもなおこれら2つの小惑星帯には重要な共通点があるかもしれない。木星は小惑星
帯の外側の壁となって、小惑星を何本かの帯にまとめあげている。これと同様に土星サイズ、
もしくはそれ以下の未発見の惑星が小惑星を束ねているかもしれないのである。

　NASAの将来の惑星探索ミッションの一つであるSIM PlanetQuestでHD69830の周囲を回る
そのような惑星が発見されるかもしれない。地球の数倍程度の質量を持つ惑星を発見する
だろうと期待されているこのミッションは2011年に始まる予定となっている。

　Beichmanらのチームはスピッツァーの赤外線スペクトログラフを使って85個の太陽のような
恒星を観測した。そのうちHD69830にのみ小惑星帯が発見された。彼らは小惑星そのものを
観測したわけではないが、恒星系の内側領域に閉じ込められた暖かいちりの厚い円盤を捉え
た。小惑星帯の中で比較的高頻度に、約1000年に1回程度衝突が起こっており、それによって
撒き散らされたちりであると考えられる。

　「この小惑星帯には太陽系のそれよりも多くの小惑星が存在するために、より大規模な
衝突がより高頻度に起きていて、今回スピッツァーがこの小惑星帯を発見することができた。」
共著者であるトゥーソン、アリゾナ大のGeorge Rieke博士はこう話す。「今日の太陽系はもっと
静かな場所で、恐竜を絶滅させたような大規模な衝突は1億年に1度くらいしか起こらない。」

　スピッツァーが観測したちりが本当に小惑星によるものなのかを確かめるためには、2番
目に考えられる理論を除外しなければならない。天文学者たちによれば、冥王星程度の大
きさの巨大彗星が恒星の近くにやってきてゆっくりと蒸発し、ちりの帯を作っている可能
性もある。この恒星の周囲のちりにヘール・ボップ彗星で発見されたような小さな珪酸塩の
結晶が含まれていることを天文学者たちが発見し、この仮説の根拠となった。これらの結
晶の一つは苦土カンラン石と呼ばれる明るい緑に輝く宝石だった。

>>2あたりに続く

　「超彗星説はかなり興味深いものだが、いずれ近いうちに明らかになるだろう。」と
Beichman博士は話す。スピッツァーや地上の望遠鏡を使った今後の観測によって、ちりの
起源が小惑星なのか彗星なのか結論が出ると期待されている。

★HD69830のちりとヘール・ボップ彗星のスペクトルの比較(小枠内は存在が確認された苦土カンラン石)
http://www.spitzer.caltech.edu/Media/releases/ssc2005-10/ssc2005-10a.shtml
★HD69830の惑星から見た小惑星帯の想像図
http://www.spitzer.caltech.edu/Media/releases/ssc2005-10/ssc2005-10b.shtml
http://www.spitzer.caltech.edu/Media/releases/ssc2005-10/ssc2005-10v2.shtml
★小惑星同士の衝突によってちりが生成されている厚い小惑星帯の想像図
http://www.spitzer.caltech.edu/Media/releases/ssc2005-10/ssc2005-10c.shtml
http://www.spitzer.caltech.edu/Media/releases/ssc2005-10/ssc2005-10v1.shtml

関連文献（今回の論文はこの論文の続報となるそうです。まだarxivにはあがっていないようです）
Planets and IR Excesses: Preliminary Results from a Spitzer/MIPS Survey of Solar-Type Stars
Authors: C. A. Beichman, G. Bryden, G. H. Rieke, J. A. Stansberry, D. E. Trilling, K. R. Stapelfeldt,
M. W. Werner, C. W. Engelbracht, M. Blaylock, K. D. Gordon, C. H. Chen, K. Y. L. Su, D. C. Hines
Astrophys.J. 622 (2005) 1160-1170
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0412265

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3

∧＿∧
( ´∀｀ ）　　みなさん。超彗星でも見ながら食べてください
( つ　O―{}@{}@{}-
と＿)＿)―{}□{}□{}- ―{}□{}□{}-　―{}□{}□{}-　―{}□{}□{}-　豚
　　　　―＠@＠@＠- ―＠@＠@＠-　―＠@＠@＠-　―＠@＠@＠-　　つくね
　　　　―{}@{}@{}-　―{}@{}@{}-　―{}@{}@{}-　　―{}@{}@{}-　　ねぎ
　　　　―∬∬∬-　―∬∬∬-　―∬∬∬-　―∬∬∬-　　鳥かわ
　　　　―зεз-　―зεз-　―зεз-　―зεз-　　軟骨
　　　　―⊂ZZZ⊃　―⊂ZZZ⊃　―⊂ZZZ⊃　―⊂ZZZ⊃　焼き粗挽きソーセージ
　　　　―<コ：彡-　―<コ：彡-　―<コ：彡-　―<コ：彡- 　イカ丸焼き
　　　　―>ﾟ))))彡-　―>ﾟ))))彡-　―>ﾟ))))彡-　―>ﾟ))))彡-　魚丸焼き

２げとができないだなんて｡･ﾟ･（ﾉД`）･ﾟ･｡

ラーマ希望

もし超彗星だったとして…
どんな姿なのか見てみたいな

超彗星だと聞いて、このボクが飛んで来ましたよ〜
フゥッ！

実は俺が乗ってた乗り物

じゅう!!!!!!!!!!!!

カイパンベルトだろ？

彗星と小惑星て区別つける必要あるの？

　彡ミ　 |　|　 ∧＿∧　＿
　　|ヽ　 |　|　（´･∀･`/　　/　ﾋﾟｯﾂｧでも食ってろデブｗ
　　|ヽ 　|　|　（　　　,/＿〇
　 ⊥　　|　￣|￣||￣￣￣￣￣|
　 |__| 　 ◎￣|￣|￣￣￣￣￣|

　　　　　　 _,,:-ｰ''"￣￣￣ `ヽ､
　　　　　,r'"　　　　　　　　　　　`ヽ.
　__,,::r'7" ::.　　　　　　　　　　　　　 ヽ＿
　ﾞl　　|　　::　　　　　　　　　　　　　　ﾞ）　7
　 |　ヽ`l　::　　　　　　　　　　　　　 ／ノ ）
　.| ヾミ,l _;;-＝=ｪ;､　　 ,,,,,,,,,,,,,,,＿　ﾋ-彡|

>>12
白色彗星帝国かもしれんぞ。

呼んだ？

>12
ある、というよりかなり大きな違いが…
要するに観測されたちりが、小さな小惑星同士の衝突によってできたものなのか、それとも冥王星サイズの氷を主な成分とするような天体が蒸発しつつ放出しているものなのか、ということ。
それにもし彗星だとしたら、もともとは外側の軌道を回っていたはずで、その軌道が変わった原因が何かある(例えば惑星の存在)はず、ってことになる

>>17
まだわかりません。なぜ？

>>18
そもそもからして、
無数の小天体が密集した小惑星帯なのか、1個の(2個以上って可能性もあるけど)冥王星サイズの彗星なのか
という根本的なところで2つの仮説はまず全く異なるよね。
まぁ難しく考えすぎなのでは。

ただもう少し天文学的には、その起源に関心が集まってるんだと思う。
★小惑星帯だとしたら、比較的頻繁に衝突を起こすくらい多くの小天体が密集してるってことになる。
金星軌道より内側のごく限られた領域に、それほど多くの小天体が密集しているのはなぜなのか？っていう点が興味深い。
★超彗星だとしたら、凝集して氷の粒ができるもっと恒星から離れた低温環境下で冥王星サイズにまで成長し、それが何かのきっかけで内側の方へと落ちてきたってことになる。
だとすると軌道をそのように変化させる原因を考えなくてはならない。

>>18
彗星＝岩石＋先天性の氷

小惑星＝岩石＋後天性の氷＋微惑星の衝突による溶解を経験