激しい宇宙天気は近くの太陽系外惑星の生命を制限する可能性がある

地球は定期的に太陽から高エネルギーの噴出を受けており、時にはオーロラと呼ばれる、絶えず変化する色のカーテンが舞い踊ることもあります。しかし、他の太陽系で同様の激しい噴出が起きると、はるか遠くの惑星が生命にとって住みにくい場所になってしまうのでしょうか?

今年初め、天文学者たちは、太陽から4.2光年離れた、太陽に最も近い恒星である低温で暗い赤色矮星プロキシマ・ケンタウリを周回する地球に似た惑星が2つあることを確認した。そのうちの1つ、プロキシマ・ケンタウリbは恒星の居住可能領域にあり、その温度では表面に液体の水が存在できる可能性がある。

本日アストロフィジカルジャーナルに概要が発表された新しい研究で、研究者らはNASAのトランジット系外惑星探査衛星や、オーストラリアの電波望遠鏡であるオーストラリア平方キロメートルアレイ・パスファインダー（ASKAP）や西オーストラリア大学のザドコ望遠鏡など、一連の光学望遠鏡を使用して、11夜連続で星を観測した。超エネルギーの太陽のげっぷは、地球の磁気圏のおかげで通常は無害だが、研究チームは他のシステムではどのように見えるのか興味があった。磁気シールドのない惑星では、そのエネルギーのすべてが生命を簡単に一掃してしまう可能性がある。

「プロキシマ・ケンタウリは、こうした現象を理解するための素晴らしい実験室になるだろうと考えました」と、シドニー大学在学中にこの研究に取り組んだ筆頭著者のアンドリュー・ジック氏は語る。予想通り、彼らは太陽フレアと一連の電波バーストを捉えた。同時観測により、研究チームは 2 つの現象を結び付けることができた。ジック氏によると、これら 2 つの現象が無関係である確率は 128,000 分の 1 未満だという。

赤色矮星は非常に活発な恒星で、活発に活動し、激しいエネルギーの脈動を宇宙に放出している。ジック氏によると、太陽フレアはしばしば、コロナ質量放出（CME）と呼ばれる恒星物質の巨大な泡の放出を伴う。今回の発見は、このタイプの恒星（宇宙で圧倒的に多い）の周りの惑星が、強力な恒星フレアやプラズマ放出という形で、長い年月の間に多大な打撃を受ける可能性が高いことを強く示唆しており、表面に何らかの生命が存在するという希望を弱めている。

地球は太陽プラズマの強烈な衝撃にさらされているが、地球の磁場が私たちを守ってくれている。太陽系に最も近い惑星を周回する太陽系外惑星が同様のシールドを持っているかどうかは、未解決の問題である。

「プロキシマ・ケンタッキーから太陽のような電波バースト活動が初めて観測され、この星の周囲で宇宙天気現象が起こっている可能性があることを示しているという非常に良い兆候だと私たちは考えています」とジック氏は言う。

それでも、コロナ質量放出は観測的に捉えにくいため、研究チームが本当にそれを発見したと誰もが確信しているわけではない。特徴的な電波ノイズのバーストは、それがタイプIVバーストであることを示している。これは、長く続くことで知られる。マサチューセッツ大学ローウェル校の太陽物理学者で、この研究には関わっていないオフェル・コーエン氏は、「フレアは明らかに存在しているが、恒星からCMEが放出されたとは保証されていない」と述べている。彼の見解では、タイプIIの電波バーストの方が、恒星の噴出の前の衝撃波を示しているため、CMEを確認するにはより有力な選択肢となるだろう。

「この論文では観察と解釈につ​​いて述べられています。観察は問題ないように思えますが、解釈はそれに基づいて実際に言えることを超えている可能性があると主張する人もいるかもしれません」とコーエン氏は付け加えます。

ジック氏も、プロキシマ・ケンタウリのような活動的な恒星の周りでタイプ II バーストが見つかる可能性は非常に刺激的であることに同意している。「コロナ質量放出の詳細の一部を実際に把握できるため、非常に刺激的な検出になるでしょう」。一方、コロナ質量放出が銃から発射される弾丸のようなものだとすると、「タイプ IV バーストは銃から出る煙のようなものだ」。

これは赤色矮星の CME の直接的な証拠ではないが、これまでで太陽のような電波バーストが他の恒星から発生したことを示す最も説得力のある証拠だ。そして、これが本当なら、最も近い恒星系に生命が存在する可能性が低いことを意味するかもしれない。しかし、全体像はまだ完全には解明されていない。ジック氏のような研究者は、同様のイベントを検出して、宇宙天気が私たちの太陽系以外の太陽系に及ぼす劇的な影響を解明できることを期待している。