よって土星以外の系では、潮汐作用によりロッシュ半径以内にすみやかに落下した衛星が、潮汐破壊を起こし一時的にリングを形成した可能性は残されているが、現在まで存在するリングを形成することは難しいことがわかる。以上より、本研究では土星のみが現在巨大なリングを持っていることとも調和的な結果が得られたといえる。以上の通り、巨大ガス惑星周りの衛星系形成は母惑星の形成過程に大きく影響されること、つまり衛星系の特徴が母惑星の形成過程を反映していることが示された。これは逆に、衛星系が巨大ガス惑星の形成過程を解く鍵となりうることを示唆している。現在観測される木星と土星の衛星系の違いは、木星が原始惑星系円盤に溝を形成し、ガス降着による質量増加をストップさせたことの「証拠」であるといえる。このことは、一般的な巨大ガス惑星の形成理論にも制約を与え、系外巨大ガス惑星の質量分布や、複数のガス惑星の形成過程などにも大きな示唆を与える結果である。木星・土星の衛星系と系外スーパー地球系の類似性も注目すべき点である。いずれの系も、円盤内で固体成分が集積することで形成され、衛星(惑星)の総質量は中心惑星(中心星)の質量の10^-5-10^-4倍程度である。多くの太陽型星の周りで、中心星の近くに複数のスーパー地球が存在する系が発見されている一方[23]、太陽系を含め中心星近くに惑星が存在しない系も多数存在する。特徴と違いと類似しており、本研究は、系外地球型惑星の形成過程にも大きな示唆を与えるものだといえる。太陽系内の衛星系のアナロジーとして太陽系外の惑星系を見ることで、系外地球型惑星の形成について新しい視点から議論できる可能性がある。まとめ本研究では、木星と土星の形成過程が衛星形成に与える影響に注目し、木星系と土星系で異なる境界条件を持った2つの周惑星円盤を考え、タイプI移動や共鳴軌道へのトラップ等も考慮した衛星形成モデルを作成した。違いから、木星・土星の衛星系の特徴の違いが自然に説明されることが明らかになった。全ての特徴が再現された。未分化な内部構造を持つカリスト・タイタンの形成や、土星のリング形成についても、その起源が衛星系形成の過程から必然的に説明できることが示唆された。衛星形成を惑星形成と密接にリンクさせて考える研究はこれまでなかったが、本論文ではそのリンクが極めて重要であることが示されたといえる。このように、衛星形成は母惑星の形成過程に大きく影響されるため、ガス惑星周りの衛星形成は木星と土星の形成過程や系外巨大ガス惑星の形成過程を解く鍵となりうる。今後は、特に周惑星円盤の内縁形成メカニズムについての詳細な数値シミュレーションを行い、本研究の仮定の妥当性をさらに検証していくことが重要である。639.「遊・星・人」に掲載された記事を一部改変して転載しました。(元記事のPDF)Previousオンラインサイエンスカフェ始めましたNextオンラインサイエンスカフェのHPを作りました。published.CommentNameEmailWebsite上に表示された文字を入力してください。