国際的な研究チームが、ALMA望遠鏡とジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡のデータを用いて、太陽系外の恒星の周りで初めて惑星が形成され始める瞬間を特定した。
この成果は、2023年に発表されたNature誌の研究に掲載されている。
天文学者たちは、星の周辺に存在するガス円盤の中で、惑星形成材料の初期段階にあたる熱い鉱物が固化し始めている様子を観測した。
リーダーであるオランダ・ライデン大学のメルissa・マクルー教授は、「私たちは、太陽以外の恒星の周りで惑星形成が始まる最初の瞬間を特定したことになります」と述べている。
星の周りに存在するガス円盤の中で、微細な固体が形成されており、これが新しい惑星系の組み立てプロセスの初期段階であることが示されている。
太陽系内の惑星や小天体は、星の周りの高温ガスから凝縮する岩石構造と星間の固体の混合によって形成されると考えられているが、具体的な形成過程は依然として不明である。
私たちの太陽系では、今の地球の位置に形成された最初の固体材料が古代の隕石の中に閉じ込められていることが知られている。
新たに凝縮した固体は、サイズと質量を増すことで結びつき、惑星形成が始まる過程がある。
研究者たちは、HOPS-315と呼ばれる若い星（プロトスター）の周囲に存在する円盤で、これらの熱い鉱物が凝縮し始めた証拠を見つけた。
「このプロセスは、プロトプラネタリーダスクであるいは太陽系外で見られるのは初めてです」と、ミシガン大学の天文学者であり、論文の共著者であるエドウィン・バーギンは述べている。
このプロトスターはオリオンB分子雲に位置し、地球から約1300光年の距離にある。
この距離は約5.9兆マイルに相当し、円盤への直接的な視界を提供する位置にある。
珍しい視界の理由は、プロトスターから放出されるガスのジェット（アウトフロー）が円盤の視界を遮ることが多いからだ。
研究者たちは、地上および宇宙望遠鏡から得られた赤外線とミリ波のデータを使用して、材料が冷却したガスから凝縮し始める様子を観測した。
最新のジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を用いて、そのプロトスター周辺の化学組成を探り、初期の惑星形成の「兆候」として知られる結晶シリケート材料が検出された。
化学信号は、太陽系の小惑星帯の軌道に相当する円盤の小さな領域から発信されていると考えられている。
「この熱い鉱物は、暗闇で物体を成長させるための最初の原料です」とマクルー教授は述べている。
この発見は、惑星系がこのような初期段階で特定されたのは初めてのことである。
天文学者たちは、過去に木星のような巨大な新生惑星を含む若い円盤を見たことがあるが、惑星の初期部分（原始惑星体）がより早い段階で形成されることが証明されたことはなかった。
この発見は、私たちの太陽系の過去を見つめ直す窓を開くものとなり、地球の家である惑星系が形成された初期の条件を反映している可能性がある。
画像の出所：abcnews