地球に最も近い太陽系外惑星、プロキシマ・ケンタウリBの内部

地球に最も近い太陽系外惑星はどのような姿なのだろうか？研究者らによると、大砲のような世界から、半分が水でできた海に覆われた惑星まで、あらゆるものが考えられるという。

8月に天文学者は、太陽に最も近い恒星系であるアルファケンタウリに、地球の約1.3倍の質量を持つ世界があることを明らかにした。アルファケンタウリは、アルファケンタウリA、アルファケンタウリB、そしてプロキシマケンタウリと呼ばれる小さな赤色矮星の3つの星で構成されており、この新発見の惑星はプロキシマケンタウリを故郷としているようだ。

プロキシマ b と名付けられたこの太陽系外惑星は、水星と太陽の間の 10 分の 1 の距離でプロキシマ ケンタウリを周回している。しかし、赤色矮星は太陽の 600 倍以上暗いため、プロキシマ b は実際には恒星のハビタブル ゾーン内にある可能性がある。ハビタブル ゾーンとは、恒星の周囲で惑星の表面に液体の水が存在するのに十分な温度の領域であり、したがって、私たちが知っている生命が存在する可能性がある。

しかし、プロキシマ b についてまだ不明な点が数多くあるが、その 1 つがその直径である。つまり、天文学者はその密度を計算できず、その結果、この太陽系外惑星が何でできているかを確実に言うことができないのだ。

それでも、科学者たちは夢を見ることができる。フランスのマルセイユ天体物理学研究所の天体物理学者バスティアン・ブルガー氏とその同僚は、プロキシマbの質量に基づいて、さまざまな可能性のある要素を前提として、その大きさと構造がどのようなものになるかをモデル化した。「惑星の半径がわからなくても、その惑星がどのような外観になるか見当をつけることはできます」とブルガー氏は言う。

プロキシマ b が水星のような大砲のような惑星であれば、地球より約 6 パーセント小さいことになります。この高密度で完全に乾燥した惑星は、惑星の質量の約 3 分の 2 を占める金属核と、それを包む岩石の殻で構成されます。

一方、土星最大の衛星タイタンのようにプロキシマbの半分が水の氷でできているとすれば、地球より約40パーセント大きいことになる。このシナリオでは、惑星は深さ約120マイルの水で完全に覆われることになる。この全球の海の下では、圧力が非常に強いため、水は高圧氷の層に変わり、岩石マントルと金属核の上に位置することになる。

これらの発見は、アルファケンタウリの元素の存在量が太陽系のものと似ていることを前提としているが、それが事実である保証はない、とカリフォルニア州マウンテンビューのSETI研究所の太陽系外惑星グループの議長で、この研究には参加していない惑星天文学者フランク・マルキス氏は言う。ブルッガー氏もこれに同意し、プロキシマ・ケンタウリの元素の存在量を将来的に観測することでモデルが改善され、プロキシマbのどのバージョンがより可能性が高いかを特定するのに役立つ可能性があると指摘する。

そして、「ブレイクスルー・スターショット計画によって、おそらく20年から40年後には、プロキシマbの写真が撮れて、それがどのようなものか正確にわかるようになるだろう」とブルガー氏は言う。

科学者たちは10月17日、カリフォルニア州パサデナで開催されたアメリカ天文学会惑星科学部会と欧州惑星科学会議の会議で、その研究結果を詳しく発表した。