新たに発見された太陽系外惑星は居住可能かもしれない（あるいは金星のような地獄のような場所かもしれない）

天文学者のチームが、魚座の約40光年離れた場所に、居住可能な可能性のある太陽系外惑星を発見した。太陽系外惑星グリーゼ12bは地球よりわずかに小さく、姉妹惑星の金星とほぼ同じ大きさで、太陽系外惑星としてはかなり穏やかな表面温度を持つ。この興味深い新しい太陽系外惑星は、5月23日に王立天文学会月報誌に掲載された研究で説明されている。

「グリーゼ12bは、冷たい恒星を周回する地球サイズの惑星が大気を保持できるかどうかを研究するための最良のターゲットの1つであり、銀河系全体の惑星の居住可能性に関する理解を深めるための重要なステップです」と、研究の共著者でオーストラリアの南クイーンズランド大学天体物理学センターの博士課程の学生であるシシル・ドラキア氏は声明で述べた。

すべては雰囲気次第

グリーゼ 12 b は、12.8 日周期で主星を周回します。表面温度は華氏 107 度と推定されています。かなり暖かいとはいえ、これは天文学者によってこれまでに確認された約 5,000 個の太陽系外惑星のほとんどよりはるかに低い温度です。この温度推定は、保護大気がないことを前提としています。グリーゼ 12 b に大気があるかどうかを確認することは、居住可能かどうかを判断するための重要な次のステップです。地球の平均表面温度は華氏 59 度ですが、気候変動により急速に上昇しています。

「大気は熱を閉じ込め、その種類によっては実際の表面温度を大幅に変える可能性がある」とドーラキア氏は言う。「私たちが引用しているのは惑星の『平衡温度』であり、これは惑星に大気がなかった場合の温度である。」

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この太陽系外惑星には、2 種類の非常に異なる大気が存在する可能性がある。地球のような大気は、酸素、窒素、その他の生命に適した要素で構成されており、ある種の生命を支えられる可能性がある。グリーゼ 12 b の潜在的な大気が金星のようなものであれば、話はまったく別だ。この惑星は暴走温室効果があり、752°F の地獄のような環境となっている。

「地球と金星の最初の大気は剥ぎ取られ、その後、火山のガス放出と太陽系内の残留物質の衝撃によって補充されたと考えられています」と、研究の共著者でエディンバラ大学とユニバーシティ・カレッジ・ロンドンの博士課程の学生であるラリッサ・パレソープ氏は声明で述べた。「地球は居住可能ですが、金星は水が完全に失われたため居住できません。グリーゼ12bは温度が地球と金星の中間にあるため、その大気は、惑星が発達するにつれて居住可能性の道筋について多くのことを教えてくれる可能性があります。」

グリーゼ12bの大気の有無を理解することは、表面に液体の水や生命が存在するのに適した温度を維持できるかどうかを明らかにするのに役立つ可能性がある。また、金星と地球がなぜこれほど異なる進化を遂げたのかという疑問に対する答えも明らかになるかもしれない。

通過方法とX線フレア

グリーゼ 12 b は、発見された最初の地球型太陽系外惑星ではありません。地球に最も近い既知の地球型太陽系外惑星は、プロキシマ ケンタウリ b です。わずか 4 光年しか離れていませんが、通過する惑星ではないため、大気があるか、生命を維持できるかはまだわかっていません。

太陽系外惑星のほとんどは、トランジット法で発見されます。私たちの視点から見ると、惑星は周回している恒星の前を通過します。これにより、日食と同様に、主星の明るさが低下します。このトランジット中、恒星の光も太陽系外惑星の大気を通過し、一部の波長の光が吸収されます。ガス分子によって吸収される色が異なるため、トランジットはジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) の機器で検出できる一連の化学指紋を提供します。

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グリーゼ 12 b の主星である赤色矮星グリーゼ 12 は、太陽のおよそ 27 パーセントの大きさで、表面温度は太陽の 60 パーセントに過ぎません。また、多くの赤色矮星のように、激しい磁気活動や頻繁な大規模な X 線フレアの兆候は見られません。このことから、グリーゼ 12 b の大気は無傷であるかもしれないという期待が高まっています。

「大気があるかどうかはまだわかっていないが、太陽系の隣の惑星と同程度の大きさで、恒星から受け取るエネルギーも同程度である、太陽系外金星のようなものだと考えてきた」と、研究の共著者で東京の宇宙生物学センターの宇宙生物学者、葛原正之氏は声明で述べた。

国際研究チームは、この発見にNASAのトランジット系外惑星探査衛星（TESS）による観測を活用した。彼らは、JWSTを使って、地球に似ている可能性のあるこの双子系外惑星のさらなる観測を行ないたいと考えている。