TOI-561

TOI-561
仮かり符号ふごう・別名べつめい	TOI 561
星座せいざ	ろくぶんぎ座ざ
見みかけの等級とうきゅう (mv)	10.25
分類ぶんるい	橙色だいだいいろ矮星
軌道きどう要素ようそと性質せいしつ
惑星わくせいの数かず	4+1?
位置いち; 元もと期き:J2000.0
赤あか経けい (RA, αあるふぁ)	09h 52m 44.1851s
赤あか緯ぬき (Dec, δでるた)	06° 12′ 58.921″
固有こゆう運動うんどう (μみゅー)	赤あか経けい: 124.612 ミリ秒びょう/年とし; 赤あか緯ぬき: −61.279 ミリ秒びょう/年とし
年とし周しゅう視差しさ (πぱい)	11.8342 ± 0.0208ミリ秒びょう ; （誤差ごさ0.2%）
距離きょり	275.6 ± 0.5 光年こうねん ; （84.5 ± 0.1 パーセク）
物理ぶつり的てき性質せいしつ
半径はんけい	0.849±0.007 R☉
質量しつりょう	0.785±0.018 M☉
表面ひょうめん重力じゅうりょく	4.50±0.12 cgs
自転じてん速度そくど	<2 km/s
スペクトル分類ぶんるい	G9V
光度こうど	0.522±0.017 L☉
表面ひょうめん温度おんど	5372±70 K
金属きんぞく量りょう[Fe/H]	−0.40±0.05
年齢ねんれい	100±30 億おく年ねん
他たのカタログでの名称めいしょう
TIC 377064495, 2MASS J09524454+0612589, APASS 39195628, Gaia DR2 3850421005290172416, TYC 0243-01528-1, UCAC4 482-047857, WISE J095244.46+061258.2
	■Template （■ノート ■解説かいせつ） ■Project

TOI-561とは、金属きんぞく量りょうが少すくない古ふるい太陽たいようのような恒星こうせいであり、複数ふくすうの小ちいさな太陽系たいようけい外がい惑星わくせいが周囲しゅういを公転こうてんしていることが知しられている^[5]^[2]^[7]^[8]。年齢ねんれいは105億おく年ねんと推定すいていされているK型かた主ぬし系列けいれつ星ぼし（橙色だいだいいろ矮星）であり、太陽たいようの質量しつりょうの約やく79%、半径はんけいの約やく85%を持もつ^[9]^[8]。

2021年ねん1月（arXivへ投稿とうこうされたのは2020年ねん 9月7日にち）、カリフォルニア大学だいがくリバーサイド校こうのLauren Weissが率ひきいるチームは、NASAのTESSからの観測かんそくデータを使用しようして、非常ひじょうに主しゅ星ほしに近ちかい軌道きどうを公転こうてんしているスーパー・アースとその外側そとがわを公転こうてんする2つのミニ・ネプチューンを発見はっけんしたと発表はっぴょうした^[10]^[11]^[9]^[5]。最もっとも内側うちがわの惑星わくせいであるTOI-561 bは、公転こうてん周期しゅうきが1日にち以下いかの超ちょう短たん周期しゅうき惑星わくせいである^[2]^[5]。一方いっぽう、パドヴァ大学だいがくのGaia Lacedelliが率ひきいる別べつのチームは、2020年ねん12月に公表こうひょうされた論文ろんぶんでこの発見はっけんを独自どくじに発表はっぴょうした^[2]。ただし、2つの論文ろんぶんは惑星わくせい系けいの構造こうぞうについて意見いけんが一致いっちしていない。最もっとも内側うちがわの2つの惑星わくせいは両方りょうほうの論文ろんぶんによってTESSデータから確認かくにんされたが、Weissは公転こうてん周期しゅうきが16.3日にちの軌道きどうで1つの3個こ目めの惑星わくせいのみを主張しゅちょうし、Lacedelliは25.6日にちと77日にちのより公転こうてん周期しゅうきの長ながい軌道きどうで2つの3個こ目め・4個こ目めの惑星わくせいの存在そんざいを主張しゅちょうしていた^[2]。

2022年ねん 1月がつ19日にち、惑星わくせい系けいの構造こうぞうは更さらなる観測かんそくによってb~eの4つの惑星わくせいであるとされ、これら4つの惑星わくせいの存在そんざいが確認かくにんされた^[3]。

発見はっけんと命名めいめい法ほう[編集へんしゅう]

TOI-561は、2MASSカタログでは2MASS J09524454+0612589、TESS Input CatalogではTIC 377064495としても指定していされている。この恒星こうせいの周囲しゅういを公転こうてんしている惑星わくせい候補こうほが最初さいしょに特定とくていされたとき、TOI-561という名称めいしょうが与あたえられた。TOIはTESS object of interestの略りゃくである^[6]。

惑星わくせい系けいはLacedelli et al 2020とWeiss et al 2021によってそれぞれ独立どくりつして発見はっけんされ、特徴付とくちょうづけられた。Lacedelli et alは、4つの太陽系たいようけい外がい惑星わくせいの証拠しょうこを発見はっけんした。超ちょう短たん周期しゅうき惑星わくせい（USP）のスーパー・アースであるbと3つのミニ・ネプチューンであるc、d、eである。2つの惑星わくせいdとeは、元々もともとExoFOPで16日間にちかんの公転こうてん周期しゅうきを持もつ単一たんいつの惑星わくせいとしてリストされていたが、Lacedelliは高こう精度せいど視線しせん速度そくど系けい外がい惑星わくせい探査たんさ装置そうち（HARPS）からの視線しせん速度そくどデータを使用しようしてその軌道きどう上じょうの惑星わくせいを検出けんしゅつできず、代かわりにHARPSによって発見はっけんされた25.6日にちと77.2日にちに相関そうかんする惑星わくせいによる2つの別々べつべつのトランジットが来くると解釈かいしゃくした^[2]。2022年ねん1月がつ19日にちに公開こうかいされた論文ろんぶんにより、これらの惑星わくせいの構造こうぞうが正ただしいことが判明はんめいした^[3]。

一方いっぽう、2021年ねん1月がつ、Lauren Weissが率ひきいるチームによるTOI-561に関かんする研究けんきゅうが発表はっぴょうされていた。Lacedelliとは異ことなり、16日間にちかんの信号しんごうの存在そんざいを支持しじし、それをTOI-561 dと指定していした^[5]。この惑星わくせいは、NASA Exoplanet ArchiveではTOI-561 fと呼よばれ、Lacedelliの論文ろんぶんのTOI-561 dとの混同こんどうを避さけていた。

特徴とくちょう[編集へんしゅう]

TOI-561は、太陽たいようの約やく80%の大おおきさを持もつ黄色おうしょくまたはオレンジ色しょくの恒星こうせいである。Lacedelliによれば、太陽たいようの半径はんけいの85%、質量しつりょう79%で、温度おんどは5455ケルビンである^[2]。また、Weissによれば、半径はんけい83.2%、質量しつりょう80.5%であり、温度おんどは5326ケルビンで、光度こうどは太陽たいようの半分はんぶん強きょうである^[5]。両方りょうほうのチームは、TOI-561の金属きんぞく量りょうが非常ひじょうに少すくないか、水素すいそやヘリウムより重おもい元素げんそが非常ひじょうに少すくなく、非常ひじょうに古ふるい恒星こうせいであることを発見はっけんした。WeissはTOI-561の年齢ねんれいがおよそ100億おく年ねんと計算けいさんしている。また、銀河系ぎんがけいの厚あつい円盤えんばんの一部いちぶに位置いちしている、トランジットを起おこす太陽系たいようけい外がい惑星わくせいを確認かくにんした最初さいしょの恒星こうせいである^[5]。

惑星わくせい系けい[編集へんしゅう]

TOI-561の惑星わくせい^[3]
名称めいしょう（恒星こうせいに近ちかい順じゅん）	質量しつりょう	軌道きどう長ちょう半径はんけい（天文てんもん単位たんい）	公転こうてん周期しゅうき (日ひ)	軌道きどう離はなれ心しん率りつ	軌道きどう傾斜けいしゃ角かく	半径はんけい
b	2.00±0.23 M_⊕	0.0106±0.0001	0.4465688+0.0000007 −0.0000008	0	87.2+1.9 −2.1°	1.425±0.037 R_⊕
c	5.39+0.69 −0.68 M_⊕	0.0884±0.0009	10.778831+0.000034 −0.000036	0.030+0.035 −0.021	89.69+0.21 −0.31°	2.91±0.04 R_⊕
d	13.2+1.0 −0.9 M_⊕	0.158±0.002	25.7124+0.0001 −0.0002	0.122+0.054 −0.048	89.40+0.21 −0.11°	2.82±0.07 R_⊕
e	12.6±1.4 M_⊕	0.328±0.003	77.03+0.25 −0.24	0.079+0.058 −0.050	89.80+0.13 −0.10°	2.55+0.12 −0.13 R_⊕
惑星わくせい? (候補こうほ)	≥20±3 M_⊕	1.1+0.6 −0.4	473+36 −25	0.085+0.083 −0.059	—	—

惑星わくせい系けいの構造こうぞう・惑星わくせいの数かずは対立たいりつしていたが、CHEOPSやHARPS-N、TESSによるフォローアップ観測かんそくによって2022年ねん1月がつ19日にちにb・c・d・eの4つの惑星わくせいが存在そんざいすることが確認かくにんされた。これにより、以前いぜんに提案ていあんされていたfの存在そんざいは否定ひていされた。また、ドップラー分光ぶんこう法ほうによって公転こうてん周期しゅうきが450日にちよりも大おおきい信号しんごうが検出けんしゅつされており、長ちょう周期しゅうき惑星わくせいが原因げんいんである可能かのう性せいがある。c・d・eは、水みずの層そうに加くわえて水素すいそとヘリウムのエンベロープが存在そんざいする可能かのう性せいがある（bには存在そんざいしない）^[3]。

TOI-561 b[編集へんしゅう]

TOI-561 bは、約やく1.4地球ちきゅう半径はんけいのUSPのスーパー・アースである。公転こうてん周期しゅうきは11時じ間あいだ未満みまんと非常ひじょうに短みじかく、地球ちきゅうにおける1日にちの半分はんぶん未満みまんであるため、平衡へいこう温度おんどは2,480 ± 200 K (2,207 ± 200 °C; 4,004 ± 360 °F)となっている^[5]。惑星わくせいは小ちいさすぎて激はげしく照射しょうしゃされているため、周囲しゅういの原始げんし的てきな水素すいそとヘリウムのエンベロープを保持ほじできないと考かんがえられている。ただし、惑星わくせいの構成こうせいは2つの研究けんきゅうの間あいだで大おおきく異ことなっている。Weiss 2020は、地球ちきゅうとほぼ同おなじで、岩石がんせきが多おおいが鉄分てつぶんが少すくない組成そせいを意味いみする、約やく3.2地球ちきゅう質量しつりょうと1立方りっぽうセンチメートルあたり5.5グラムの密度みつどを発見はっけんした^[5]。一方いっぽう、Lacedelli 2020は、1.59地球ちきゅう質量しつりょうで、密度みつどが1立方りっぽうセンチメートルあたり3.0グラムであり、そのサイズの惑星わくせいとしては異常いじょうに低ひくく、50%以上いじょうの水みずで構成こうせいされていることを示しめしている。1.83地球ちきゅう質量しつりょうという彼かれらのより高たかい質量しつりょう推定すいてい値ちでさえ、依然いぜんとして大量たいりょうの水みずの存在そんざいと一致いっちしている。地球ちきゅうの5,100倍ばいの日射にっしゃ量りょうで、TOI-561 bはそのガス層そうを失うしない、揮発きはつ性せい物質ぶっしつがほとんどないはずである。したがって、惑星わくせいにかなりの量りょうの水みずがある場合ばあい、それは惑星わくせいを作つくる膨ふくらんでいる大気たいきに蒸発じょうはつしたと著者ちょしゃは信しんじている。大おおきく、密度みつどが低ひくく、水分すいぶんが豊富ほうふであるとされている。非常ひじょうに水みずが豊富ほうふな惑星わくせいである場合ばあい、TOI-561 bは、スーパー・アースが「雪線せっせん」を超こえて形成けいせいされ、内側うちがわに軌道きどうが移動いどうするという形成けいせいシナリオの証明しょうめいとなる^[2]。

TOI-561 c[編集へんしゅう]

TOI-561 cは、10.7日にちごとに軌道きどうを1周しゅうするミニ・ネプチューンまたはガス・ドワーフで、平衡へいこう温度おんどは860 ± 70 K (586.9 ± 70.0 °C; 1,088.3 ± 126.0 °F)である^[5]。2.9地球ちきゅう半径はんけい、5.4~7.0地球ちきゅう質量しつりょうを持もつこの惑星わくせいは、海王星かいおうせいに似にた密度みつどで1立方りっぽうセンチメートルあたり1.3~1.6グラムであり、これは、遠とおく離はなれていても、同様どうようの組成そせいを持もつ小ちいさなガス惑星わくせいであることを意味いみしている。太陽系たいようけいの天王星てんのうせい型がた惑星わくせいよりも熱あつく、主しゅ星ほしに近ちかい。

TOI-561 d・e[編集へんしゅう]

TESSは、さらに2つのトランジット信号しんごうを観測かんそくした。SPOC pipelineからの元もとの惑星わくせい候補こうほには、16日間にちかんの両方りょうほうのトランジットが含ふくまれていた^[6]^[5]^[2]。Lacedelliらは、その期間きかんに対応たいおうする有意ゆういな視線しせん速度そくど信号しんごうを見みつけることができなかったが、25.6日にちと77.2日にちの期間きかんを持もつ他ほかの2つの信号しんごうを見みつけ、2つの個々ここのトランジットの形状けいじょう、期間きかん、深ふかさの違ちがいにも気きづいた。Lacedelliらは、16日間にちかんの信号しんごうは、代かわりに同おなじサイズであるが異ことなる惑星わくせいからの2つの別々べつべつのトランジット信号しんごうであり、この視線しせん速度そくど分析ぶんせきで見みつかった追加ついかの信号しんごうに対応たいおうすると結論けつろん付つけた。これらの惑星わくせいはTOI-561 d（25.6日にち）とTOI-561 e（77.2日にち）と指定していされた。Lacedelliらの分析ぶんせきによると、両方りょうほうの惑星わくせいは2.5・2.7地球ちきゅう半径はんけいでTOI-561 cよりわずかに小ちいさいが、両方りょうほうとも地球ちきゅうの12倍ばいと16倍ばいの質量しつりょうでかなり大おおきくなっている。dとeは、それぞれ1立方りっぽうセンチメートルあたり4.1グラムと4.6グラムとはるかに密度みつどが高たかくなっている。これらは、水みずが>50%の質量しつりょうを占しめている場合ばあいや、水みずのマントルと岩石がんせきの核かくの上うえに薄うすい水素すいそとヘリウムのエンベロープが存在そんざいしている場合ばあいと一致いっちしている^[2]。

以前いぜん考かんがえられていた惑星わくせい系けいの構造こうぞう[編集へんしゅう]

以前いぜんは、研究けんきゅうに応おうじて、TOI-561には3つ（Weiss）または4つ（Lacedelli）の惑星わくせいが周囲しゅういを公転こうてんしていると考かんがえられていた。この不一致ふいっちは、Weiss 2020のTOI-561 dに関連かんれんする2つのトランジット信号しんごうの異ことなる解釈かいしゃくに起因きいんしている。TESSによって観測かんそくされたトランジットは2つだけであり、16日間にちかんの3番目ばんめのトランジットはデータギャップの途中とちゅうで発生はっせいしている^[5]。Weissは、2つのトランジットを単一たんいつのミニ・ネプチューンサイズの惑星わくせいのトランジットに起因きいんすると考かんがえていた。しかし、Lacedelli 2020による視線しせん速度そくど分析ぶんせきでは、16日間にちかんの信号しんごうは検出けんしゅつされなかったものの、26日にちと77日にちの2つの追加ついかの信号しんごうが検出けんしゅつされたため、それぞれ2つのトランジットに起因きいんすると考かんがえていた^[2]。

Weissらは、b・eとされていた2つのトランジットを1つの惑星わくせいとして解釈かいしゃくし、約やく3地球ちきゅう質量しつりょうに対応たいおうする非常ひじょうに弱よわい視線しせん速度そくど信号しんごうも解釈かいしゃくしている^[5]。ただし、正確せいかくな密度みつどの推定すいていを取得しゅとくするには不正確ふせいかくすぎるため、この結果けっかは正ただしくない可能かのう性せいがあった。この公転こうてん周期しゅうきが16日間にちかんの惑星わくせいは以前いぜんに報告ほうこくされたd・eと区別くべつするために、NASA Exoplanet ArchiveではTOI-561 fと指定していされていた^[6]。

Lacedelli et al 2020によるTOI-561の惑星わくせい^[2]
名称めいしょう（恒星こうせいに近ちかい順じゅん）	質量しつりょう	軌道きどう長ちょう半径はんけい（天文てんもん単位たんい）	公転こうてん周期しゅうき (日ひ)	軌道きどう離はなれ心しん率りつ	軌道きどう傾斜けいしゃ角かく	半径はんけい
b	1.56±0.36 M_⊕	0.01055±0.0008	0.446578±0.000017	0	87.0+2.1 −2.8°	1.423±0.066 R_⊕
c	5.40±0.98 M_⊕	0.08809±0.0007	10.779±0.004	0.060+0.067 −0.042	89.53+0.32 −0.39°	2.878±0.096 R_⊕
d	11.95±1.28 M_⊕	0.1569±0.0012	25.62±0.04	0.051+0.064 −0.031	89.54+0.28 −0.21°	2.53±0.13 R_⊕
e	16.0±2.3 M_⊕	0.3274+0.0028 −0.0027	77.23±0.39	0.061+0.051 −0.042	89.75+0.14 −0.08°	2.67±0.11 R_⊕

Weiss et al 2020によるTOI-561の惑星わくせい^[5]
名称めいしょう（恒星こうせいに近ちかい順じゅん）	質量しつりょう	軌道きどう長ちょう半径はんけい（天文てんもん単位たんい）	公転こうてん周期しゅうき (日ひ)	軌道きどう傾斜けいしゃ角かく	半径はんけい
b	3.2±0.8 M_⊕	0.01064±0.00013	0.446573+0.000032 −0.000021	—	1.45±0.11 R_⊕
c	7.0±2.3 M_⊕	0.0888±0.0011	10.77892±0.00015	—	2.90±0.13 R_⊕
f（d）	3.0+2.4 −1.9 M_⊕	0.1174±0.0015	16.287±0.005	—	2.32±0.16 R_⊕

脚注きゃくちゅう[編集へんしゅう]

[脚注きゃくちゅうの使つかい方かた]

注釈ちゅうしゃく[編集へんしゅう]

^ ^a ^b パーセクは1 ÷ 年とし周しゅう視差しさ（秒びょう）より計算けいさん、光年こうねんは1÷年とし周しゅう視差しさ（秒びょう）×3.2615638より計算けいさん

出典しゅってん[編集へんしゅう]

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