なんと地球サイズの惑星が近くの恒星を周回しているのが発見された。

惑星ハンターたちは、地球に似た世界、つまり表面に液体の水が流れるには暑すぎず寒すぎない岩石惑星を常に探している。今、科学者たちは大当たりし、わずか39光年離れた単一の恒星を周回する地球サイズの太陽系外惑星を7つ発見した。

TRAPPIST-1 と名付けられたこの恒星には、3 つの太陽系外惑星が存在すると考えられていた。しかし、トランジット惑星および微惑星小型望遠鏡 (恒星の名前の由来となった TRAPPIST)、チリの超大型望遠鏡、NASA のスピッツァー宇宙望遠鏡など、さまざまな観測所の協力を得て、研究者らはこの系にさらに 4 つの惑星を発見した。これらの惑星は恒星の前を通過し、地球から見ると恒星の光の一部を遮っていたときに発見された。

「単一の系でこれほど多くの地球サイズの惑星が発見されたのは初めてだ」と、本日ネイチャー誌に掲載された研究論文の共著者であるエマニュエル・ジェイン氏は言う。

TRAPPIST-1 の惑星のうち 5 つは地球とほぼ同じ大きさですが、他の 2 つは地球より少し小さいです。密度から、太陽系外惑星のうち 6 つは岩石でできていると考えられます。最も遠い 7 番目は氷の世界である可能性があります。

恒星に最も近い 3 つの太陽系外惑星は、表面に水が存在するには暑すぎると考えられており、7 番目の惑星は寒すぎる可能性があります。ただし、4 番目、5 番目、6 番目の惑星の温度はちょうど良い可能性があります。これらの惑星に地球のような大気があれば、海、湖、川が存在する可能性があります。水があるところには、私たちが知っている生命が存在する可能性があります。

赤色矮星の周りに生命は存在するのか？

6 つの惑星は恒星にかなり近い軌道を回っているため、その「1 年」は 2 週間以下です。しかし、TRAPPIST-1 は赤色矮星と呼ばれる小さくて暗い恒星であるため、惑星は私たちの太陽系ほど焼け焦げていないため、これは問題ではありません。

「これは非常に小さく、非常にコンパクトなシステムです」とジェヒン氏は言う。「7つの惑星はすべて、水星の軌道のかなり内側に含まれています。」

この小さな太陽系の惑星には、重力が奇妙な作用を及ぼしている可能性がある。惑星は非常に密集しているため、各惑星は重力で隣の惑星を引っ張り、核をゆがめて熱を発生させる可能性がある。潮汐加熱と呼ばれるこのプロセスにより、エウロパやエンケラドゥスのような氷の惑星では液体の内海が形成された。

しかし、TRAPPIST-1 では潮汐ロックが問題となる可能性がある。地球の月と同様に、これらの惑星は常に恒星に対して同じ面を向けているため、熱い面と冷たい面が存在する。このため、惑星が生命にとって住みにくい環境になる可能性がある。

もう一つの潜在的な問題は、若い赤色矮星が激しく活動し、恒星の物質を宇宙空間に頻繁に噴出していると天体物理学者が考えていることだ。こうした太陽フレアは近くの太陽系外惑星に放射線を照射し、その大気を燃やし尽くし、水の供給を絶ち、生命が存在する可能性を奪う可能性がある。

しかしジェヒン氏は、赤色矮星の行動についてはさらなる研究が必要だと語る。研究チームは、惑星は恒星から離れた場所で形成され、その後恒星の近くまで移動したため、恒星がまだ若かったころの反抗的な活動から惑星は守られていた可能性があると考えている。

さらに、ジェヒン氏は「この星は他の非常に小さな星に比べて非常に静かです。例えば、プロキシマ・ケンタウリと比べるととても穏やかです。楽観的に考えれば、少なくとも 5 つの惑星には、最初でも最後でもないかもしれませんが、大気と適切な圧力があれば、表面に液体の水が存在する可能性があります」と語る。

地球の裏側の生命

たとえ TRAPPIST-1 の惑星が、生命を維持できない乾燥した空気のない岩石に過ぎないことが判明したとしても、今日の発見は、地球に似た他の太陽系外惑星の探索にとって良い前兆となる。

私たちの銀河系の恒星の約 85 パーセントは赤色矮星です。したがって、それらが TRAPPIST-1 のようなものであれば、地球サイズの太陽系外惑星が大量に存在している可能性があります。

さらに、天文学者のイグナス・スネレン氏はネイチャー誌の独立論評で、私たちの望遠鏡が発見したトランジット系外惑星1つにつき、地球とその恒星の間を通る経路で恒星を周回しない太陽系外惑星が20～100倍あるかもしれないと指摘している。

言い換えれば、最も一般的な惑星探査機器では見ることができない惑星が、宇宙にはまだたくさんある可能性があるということです。

2018年に打ち上げが予定されているNASAのトランジット系外惑星探査衛星は、こうした隠れた世界をさらにいくつか発見するのに役立つはずだ。この衛星は、空で最も明るい20万個の恒星を調査し、恒星の前を横切る系外惑星を示す特徴的な影を探す。

そして、TRAPPIST-1 の惑星自体について、近いうちにもっと多くのことが分かるようになるかもしれません。2018 年後半にジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が打ち上げられた後、太陽系外惑星の大気や気候を分析して、そこに生命体が存在するかどうか、あるいは少なくとも私たちが知る生命に必要な要素が存在するかどうかを知ることができるようになるかもしれません。