科学者らが恒星の周囲に「宇宙天気」を観測する天然のプラズマ環を発見

天文学者らは、若いM型矮星の周囲に、恒星の宇宙天気を監視する役割を果たす巨大なプラズマ環を発見した。アメリカ天文学会で発表されたこの構造は、これらのありふれた恒星の周囲を公転する居住可能な惑星の環境評価に役立つ可能性がある。本研究は、カーネギー研究所のルーク・ブーマ氏とセント・アンドルーズ大学のモイラ・ジャーディン氏によるものである。

太陽よりも小さく、温度が低く、暗いM型矮星は、地球と似たサイズの岩石惑星を伴うことが多い。こうした惑星の多くは、大気を剥ぎ取ってしまうほどの強烈なフレアや放射線といった課題に直面している。恒星が太陽風のような粒子を通じて惑星にどのような影響を与えるかを研究するため、研究チームは、急速に自転する若いM型矮星で見られる「複雑な周期変動星」の特異な減光現象に着目した。これまで未解明だったこの輝度の低下は、現在では恒星の磁気圏に捕捉された冷たいプラズマの雲が、磁場によって運ばれ、ドーナツ状のトーラスを形成していることが原因であると突き止められた。カーネギー研究所のルーク・ブーマ氏は、その重要性を次のように説明する。「恒星は粒子、つまり太陽風や磁気嵐といった宇宙天気を通じて惑星に影響を及ぼしますが、遠距離にある場合、それを研究するのは困難です」。ブーマ氏とモイラ・ジャーディン氏は、そのような恒星の「分光動画」を作成することで、プラズマの役割を明らかにした。「プラズマのトーラスを観測することで、恒星付近の物質に何が起きているのか、どこに集中しているのか、どのように動いているのか、そして恒星の磁場からどれほど強い影響を受けているのかを知る手がかりが得られます」とブーマ氏は述べた。チームは、少なくとも10パーセントのM型矮星が初期段階でこうした構造を持つと推定しており、天文学者にとって新たな研究ツールとなることが期待される。ブーマ氏は、今後の研究でプラズマの起源が恒星自体にあるのか、あるいは外部にあるのかを追跡する予定だと述べた。この研究成果は『アストロフィジカル・ジャーナル・レターズ』誌(2025年、988巻1号、L3)に掲載されている。ブーマ氏は最後に、「これは偶然の発見の素晴らしい例です。宇宙天気は、M型矮星の周囲にある惑星が生命を宿せるかどうかを解明する上で重要な要素になるでしょう」と結んだ。

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