月はどうやってできるの?
アルマの発見

月はどうやってできるの?

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地球の子どもたちはみんな「月」を知っています。月は、地球のまわりを回る岩の球体で、「衛星(えいせい)」ともよばれます。わたしたちの太陽系(たいようけい)にあるほとんどの惑星(火星、木星、土星、天王星、海王星など)は、月をもっています。特に巨大な木星には、大きな月が4つ、小さな月もたくさんあって、なんと全部で79個も月があるのです。

では、太陽系の外にある惑星はどうでしょう? 月をもっているのでしょうか?

太陽系の外にある惑星、つまり、太陽以外の星のまわりを回っている惑星は、「太陽系外惑星(たいようけいがいわくせい)」とよばれます。太陽系外惑星は、この25年のあいだに4000個以上も発見されています。では、この惑星たちは月をもっているのでしょうか?

これまで、月をもつ太陽系外惑星は見つかっていません。しかし最近、アルマ望遠鏡を使って、おどろくような発見がありました。ある惑星(PDS 70c)のまわりに、たくさんのちりが集まっていたのです。このたくさんのちりは、いずれ集まって固まり、いくつかの月になることでしょう。

この惑星(PDS 70c)は、太陽ではなく、赤ちゃん星「PDS 70」のまわりを回っています。この赤ちゃん星は、約1000万歳。宇宙のスケールではとてもわかい星で、ちりやガスでできた大きな円ばんにかこまれています。この円ばんの中のちりやガスは、やがておたがいにくっついて、惑星になります。

じつは、この赤ちゃん星「PDS 70」のまわりでは、すでに2つの惑星が生まれていました。2つの惑星は、木星と同じくらいの大きさと重さがあります。この2つの惑星(PDS 70bとPDS 70c)は、ヨーロッパの大型望遠鏡VLTによって初めて発見されました。

その後、アルマ望遠鏡で調べたところ、赤ちゃん星「PDS 70」のまわりの円ばんの中で、小さなちりがたくさん集まっている場所が見つかりました。このちりのサイズは、人間の髪の毛の太さくらい、0.1ミリメートルほどです。小さなちりは、人間の目には見えない電波を出していて、アルマ望遠鏡でその電波を見つけることができたのです。

天文学者たちは、ヨーロッパの大型望遠鏡とアルマ望遠鏡の結果をくらべました。すると、うれしい発見がありました。ヨーロッパの望遠鏡で見つかった惑星(PDS 70c)と、アルマ望遠鏡で見つけたちりの集まりが、まったく同じ場所にあったのです。これが意味することは、ひとつしかありません。ちりは、惑星のまわりを回っているにちがいないのです。つまり、このちりがいずれ固まったら、惑星をまわる月になるということです。

およそ45億年前、わたしたちの太陽系も、赤ちゃん星「PDS 70」と同じようにわかいときがありました。当時、生まれたばかりの木星は、ちりやガスの円ばんにかこまれていたことでしょう。この円ばんのちりやガスから、木星の4つの大きな月が作られたのです。今回の新しい発見は、わたしたちの太陽系で月がどのようにできたのかをくわしく理解する手がかりになるかもしれません。

◎「PDS 70」ってどんな星?

「PDS 70」は、南半球の星座ケンタウルス座のわかい星です。地球からおよそ370光年はなれた場所にあります。この星はわずか1000万歳で、サイズはわたしたちの太陽よりも少し小さいくらいです。

2006年:天文学者たちは赤ちゃん星「PDS 70」が、ちりやガスできた円ばんにかこまれていることを発見しました。2018年:赤ちゃん星のまわりで大きな惑星(PDS 70b) が見つかりました。2019年:赤ちゃん星のまわりで2番目の惑星(PDS 70c) が見つかりました。この2つの惑星は、どちらも木星より数倍大きくて重いことがわかりました。

2番目に見つかった惑星(PDS 70c)は、赤ちゃん星「PDS70」から約 50億キロメートル(太陽と海王星の間の長さと同じくらい)はなれたところをまわっています。この惑星が 赤ちゃん星のまわりを一周するには、だいたい250年かかります。アルマ望遠鏡は、この惑星(PDS 70c )のまわりで月が作られていることを初めて発見したのです。

◎だれが調べたの?

惑星 PDS 70c のまわりに小さなちりが集まっているようすは、アンドレア・イゼラさんがリーダーをつとめる科学者たちのチームによって発見されました。アンドレアさんは、アメリカのテキサス州ヒューストンにあるライス大学の天文学者です。チリのミリアム・ベニスティさん、ローラ・ペレスさん、アメリカのリチャード・ティーグさん、ジェイハン・ペさ

ん、ドイツのミリアム・ケプラーさん、ステファノ・ファッチーニさんたちといっしょに「PDS 70」の研究を行いました。この発見は、天文学の専門的な雑誌「アストロフィジカル・ジャーナル・レターズ」で発表されました。

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