巨大惑星が恒星の死を生き延びた仕組みを解明 (Astronomers discover how giant planet survived its star’s death)

2026-07-01 ノースウェスタン大学

米国ノースウェスタン大学を含む国際研究チームは、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡(JWST)を用いて、白色矮星を公転する巨大ガス惑星WD 1856 bの大気を初めて詳細に観測し、この惑星が恒星の死を生き延びた過程を解明した。WD 1856 bは現在、白色矮星のすぐ近くを公転しているが、恒星が赤色巨星へ膨張した際にその位置にあれば飲み込まれていたはずである。研究チームは惑星の大気組成、質量、温度を解析し、惑星は当初、恒星から十分離れた安全な軌道に存在し、恒星が白色矮星へ進化した30~55億年後に、重力相互作用によって現在の近接軌道へ移動したと結論付けた。軌道移動の過程で惑星は潮汐作用により加熱され、その後ゆっくり冷却してきたことも示された。本研究は、太陽が約50億年後に白色矮星となった後も、木星のような外側の巨大惑星が長期間生き残り軌道を変える可能性を示すものであり、太陽系の遠い未来を理解する上で重要な手掛かりを提供する成果である。

巨大惑星が恒星の死を生き延びた仕組みを解明 (Astronomers discover how giant planet survived its star’s death)
Artist concept of the gas giant planet WD1856b orbiting a white dwarf star. Image by NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford

<関連情報>

白色矮星の大気中のエアロゾルと炭化水素 Aerosols and hydrocarbons in the atmosphere of a white dwarf planet

Ryan J. MacDonald,Christopher E. O’Connor,Victoria A. Boehm,E. M. May,David K. Sing,Elijah Mullens,L. C. Mayorga,Trevor O. Foote,Simon Blouin,Logan A. Pearce,Nikole K. Lewis,Jeff Valenti,Natasha E. Batalha,Maura Lally,Joshua D. Lothringer,Mark S. Marley,Ishan Mishra & Susan E. Mullally
Nature  Published:01 July 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-026-10514-7

Abstract

Most stars, including our Sun, will one day evolve into red giants and, subsequently, white dwarfs. Several planet candidates have recently been identified orbiting white dwarfs1,2,3,4, demonstrating that planets can survive the stellar post-main-sequence stage intact. Little is known about the atmospheric composition of post-main-sequence planets, with the most evolved transiting planets with atmospheric detections so far orbiting subgiants5,6. Here we report an atmospheric detection for the white dwarf planet WD 1856 b, achieved through transmission spectroscopy with the James Webb Space Telescope (JWST) Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) PRISM. Our 0.5–5.0-μm spectrum reveals the presence of hydrocarbons (odds ratio of 167:1–5,377:1, with CH4 preferred at 17:1–30:1), aerosols (2 × 105:1–2 × 106:1) and thermal emission from the planetary nightside (2 × 1063:1–2 × 1073:1). Our spectral analysis constrains the mass of WD 1856 b to 4.3–10.9 MJ, finds a carbon-enriched atmosphere (with a CH4 abundance of approximately 7%) and an effective temperature exceeding the expected planetary equilibrium temperature (390–412 K versus 160 K). On the basis of cooling models, these results indicate that WD 1856 b underwent a migration-related reheating event 3.0–5.5 Gyr into the white dwarf phase, consistent with post-main-sequence tidal evolution to the present-day 0.02-au circular orbit. Our results provide a window into the ultimate fate of giant planets orbiting stars with masses similar to our Sun.

1701物理及び化学
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