古典的なフォーメーションモデルと課題
惑星層の標準モデルは、惑星が若い星を囲むガスとほこりの円盤に形成されると仮定しています。惑星、小さな岩のある体、衝突と重力を通して合体し、最終的にディスクからガスを引き付けてガスの巨人を形成します。ただし、このモデルは、熱い木星の形成を説明する際の課題に直面しています。
* 星に近すぎる： 標準モデルは、ガスが凝縮するのに十分な寒い星から遠くに形成されるガスの巨人を予測します。ホットジュピターは、このように結成するには星に近すぎます。
* 軌道減衰： たとえガスの巨人がさらに形成されたとしても、現在の場所に内側に移動するには、かなりの軌道崩壊が必要になります。 このプロセスには、他の惑星またはプロトプラネタリーディスクとの相互作用が含まれる可能性がありますが、詳細は正確にモデル化することが困難です。
代替理論と提案されたメカニズム
これらの課題に対処するために、いくつかの代替理論が提案されています。
* ディスク移行： これは最も人気のある理論であり、ガスの巨人がさらに形成され、その後、原生動物のディスクとの相互作用を介して内側に移動することを示唆しています。このプロセスには次のことが含まれます。
* タイプI移行： 惑星はディスクのガスと相互作用し、ゆっくりと内側に螺旋状になります。
* タイプII移行： より大きな惑星はディスクのギャップをクリアし、周囲の材料と相互作用し、内側に移動します。
* 高周波移行： この理論は、惑星が非常に楕円形の軌道上に形成され、他の惑星や星の重力との相互作用のために内側に移動することを示唆しています。このプロセスは、惑星の軌道が円形になることにつながる可能性があります。
* in-situ層： 一部の科学者は、星の近くのディスクから直接、熱い木星が実際にその場で形成される可能性があると仮定しています。これには、密集した大規模なディスクなどの特定の条件が必要ですが、完全に除外されているわけではありません。
* 動的不安定性： この理論は、システム内の他の惑星との重力的な相互作用により、惑星が内側に散らばっていることを示唆しています。このプロセスは、不安定な軌道と潜在的な惑星と惑星の衝突につながる可能性があります。
課題と将来の研究
ディスク移行理論は主要な仮説のままですが、まだ多くの未回答の質問があります。
* ホットジュピターはどの程度一般的ですか？ 観察データは、熱い木星が比較的まれであることを示唆しており、その形成を研究することは困難です。
* 特定のメカニズム： 正確には、ディスクの移行または高回数の移動がどのように発生するかは、正確にモデル化する複雑な問題のままです。
* 観察確認： これらの理論をテストし、熱い木星層の全体像を理解するには、プロトラネタリーディスクや若い惑星の直接的な画像など、より多くの観察データが必要です。
結論
熱い木星の形成は、魅力的で挑戦的な謎です。まだ決定的な答えはありませんが、観察技術の進行中の研究と進歩は、これらの謎めいた惑星に光を当て、惑星の形成に関与する動的なプロセスに関する洞察を提供しています。
