地球型惑星が恒星との遭遇によってガス惑星へ変化する可能性を研究で提示(A Stellar Encounter May Turn an Earth-like Planet into a Gas Giant: Study)

2026-10-06 中国科学院(CAS)

小質量星(M型矮星)の周囲では、従来、原始惑星系円盤の物質が少ないため巨大ガス惑星の形成は困難と考えられてきた。中国科学院上海天文台と南京大学の研究者は、この問題を説明する新機構「Flyby-Induced Second Accretion(FISA)」を提案した。若い星団内でM型矮星が別の恒星の原始惑星系円盤に接近すると、重力相互作用によってガスや塵を捕獲し、M型矮星の周囲に「第二世代」の円盤が形成される。そこから既存の地球質量程度の惑星がペブルやガスを再び集積し、ガス巨大惑星へ成長できるという。流体力学シミュレーション、惑星形成モデル、天体力学的解析を組み合わせ、発生頻度はM型矮星系の約3×10⁻⁵と推定された。これは観測される希少な近接巨大惑星の頻度と概ね整合する。

地球型惑星が恒星との遭遇によってガス惑星へ変化する可能性を研究で提示(A Stellar Encounter May Turn an Earth-like Planet into a Gas Giant: Study)
AI-generated schematic illustration of the Flyby-Induced Second Accretion (FISA) mechanism. From left to right: capture of disk material during the stellar flyby, formation of a new disk, and secondary accretion by the planet. (Image by SHI et al.)

<関連情報>

M型矮星の周囲に巨大惑星が形成される経路としての、フライバイによって誘発される第二次降着 Flyby-induced Second Accretion as a Pathway to Giant Planets Around M Dwarfs

Shunjing Zhao, Xian Shi, Hanlun Lei, Hongping Deng, Xing Lu, Man-To Hui, Guiyu Wang, and Jianchun Shi
The Astrophysical Journal Letters  Published: 2026 August 31
DOI:10.3847/2041-8213/ae984f

Abstract

Classical pebble and core accretion theories face a severe challenge: they struggle to produce giant planets around low-mass M dwarfs, whose protoplanetary disks contain insufficient material. Yet, discoveries of such systems continue to mount. We propose flyby-induced second accretion (FISA), a new formation channel in which an M dwarf already hosting a terrestrial planet flies through a younger star’s protoplanetary disk, capturing gas and dust to build a second-generation disk. The preexisting planet then undergoes renewed pebble and gas accretion within this replenished reservoir and migrates inward to become a close-in giant. We performed hydrodynamic and core-accretion simulations to show that, under favorable encounter geometries, protoplanets around M dwarfs can grow into gas giants via this two-stage process. We apply the FISA framework to TOI-6894 b, a 0.168 Jupiter-mass planet orbiting a 0.207 solar-mass star at just 0.026 au, showing that it is a plausible outcome of such a flyby. An order-of-magnitude estimation shows that the probability for a close-in gas giant to form in an M dwarf system via the proposed disk-flyby mechanism is roughly 3 × 10−5.

1701物理及び化学
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