惑星形成と進化のタイムスケール

惑星は、恒星が生まれた直後に周囲に形成される原始惑星系円盤の中で作られます。円盤中のガスは数百万から一千万年程度で散逸するため、惑星形成が進行できる期間は天文学的に見ても極めて短いものです。一方で、現在観測されている系外惑星系の多くは、その形成からすでに十億〜百億年を経た状態にあります。したがって、私たちが目にしている惑星分布は、形成直後の初期条件だけでなく、その後に働いた長期的な力学的・散逸的過程の結果を反映しています(図１)。

この時間スケールの非対称性が、系外惑星研究の本質的な難しさです。観測で直接アクセスできるのは、形成からはるかに時間が経った「現在のスナップショット」だけであり、そこから逆に、形成後にどのような物理過程がどの時間スケールで働いたのかを読み解く必要があります。そのため、惑星系を理解するうえで重要なのは、単に「どのタイプの惑星がどれだけ存在するか」ではなく、惑星人口（出現率や軌道分布）が恒星の年齢とともにどのように変化していくかを調べることになります。年齢という“時間の軸”を導入することで、形成理論だけでは捉えきれない長期進化の物理を、観測データから検証できるようになります。

私はこの問題に対して、観測データに内在するさまざまな偏りや年齢推定の不確実性を正面から扱いながら、惑星分布の年齢依存性を統計的に推定する研究を進めています。