地球上の生命は異常に早く誕生したかもしれない

宇宙の壮大な計画の中で、地球上の生命は、本来あるべきよりもずっと早く出現したのかもしれない。

ハーバード大学天文学部長アヴィ・ローブ率いる研究チームは、恒星の大きさと、その周囲にある居住可能な惑星で生命がどのくらい早く誕生するかを比較する数値を計算した。研究チームは、より一般的でより小さな赤色矮星の周囲で生命が発達する確率は、将来的に劇的に増加すると予測している。言い換えれば、生命に関して言えば、私たちはまだ何も見ていないのかもしれない。

生命には多くの前提条件があります。生命は恒星の周りを回る惑星から始まります。恒星のエネルギーが生命を誘発する化学反応の燃料となります。これらの反応は通常液体の水で起こるため、惑星はいわゆるハビタブルゾーンに位置している必要があります。ハビタブルゾーンとは、恒星からの距離で、水が凍るには温度が高すぎ、水が沸騰するには温度が低すぎる領域です。また、惑星には酸素、炭素、その他の元素があり、重力で大気を保持できるだけの重さが必要です。しかし、これらの条件は地球に特有のものなのでしょうか?

「多くの人が信じている一般的な考えは、私たちは天の川銀河のような銀河の中で太陽のような恒星のそばにいるので、生命が存在するにはこれらの条件が必要だということです」とローブ氏はポピュラーサイエンス誌に語った。 「しかし実際には、低質量の恒星は太陽よりもはるかに一般的です。太陽は典型的な恒星ではありません。低質量の恒星は非常に長寿命で、1,000倍も長生きすることがあります。」

研究チームは、恒星の大きさと、そのハビタブルゾーンにある太陽系外惑星に関する理論とデータを組み合わせて、特定の時期に生命が形成される確率を計算した。研究チームは、太陽と同程度かそれ以上の大きさの恒星を周回する惑星では、ちょうど今ごろ生命が誕生すると予測している。太陽の3倍より大きい恒星は、一般的に寿命が短すぎて生命が進化できない。しかし、もっとありふれた小さな赤色矮星の周囲に生命が生まれるのは、あと10兆年ほど先になるだろう。ちなみに、私たちの宇宙は現在140億歳に過ぎないので、クールな宇宙人が訪れるまでには、まだしばらく時間がかかるかもしれない。

この計算では、太陽の8パーセントほどの大きさの恒星の周りのハビタブルゾーンにある惑星では生命が形成される可能性があると想定しているが、そうではないかもしれない。「これらの恒星の周りでは生命が抑制されている可能性があると述べている論文はたくさんあります」と、ペンシルベニア州立大学の地質学者で太陽系外惑星研究者のジェームズ・カスティング氏はポピュラーサイエンス誌に語った。 「私の推測では、そのうち居住可能な惑星を持っているのはごくわずかでしょう。」これらの小さな恒星の周りのハビタブルゾーンははるかに内側にあるため、惑星は恒星から放射される有害な放射線に対してより脆弱である可能性があります。さらに悪いことに、研究者のロドリゴ・ルーガー氏とロリー・バーンズ氏が発表した論文によると、恒星の重力が惑星の片側をはるかに強く引っ張ることになり、火山活動が活発になり、暴走温室効果や海洋の沸騰につながる可能性があります。

ローブ氏も、これらの理論は重要だが、より小さな恒星での生命の探査を妨げるものではないことに同意した。他の論文では、こうした制約にもかかわらず、これらの惑星で生命が形成される方法を仮定しており、天の川銀河には少なくとも1000億個もの太陽系外惑星が存在するため、ある割合はいかなる規則にも当てはまらない例外となる可能性がある。

この研究の真の重要性は、地球人が実際どれほど奇妙な存在なのかを解明することだ。赤色矮星に生命が存在する可能性があるなら、我々はその実現に数兆年早まっていることになる。「この研究には、我々が特別なのか、それとも典型的なのかという大きな意味がある」とローブ氏は言う。