地球の双子を見つける方法

現在までに知られている太陽系外惑星のほとんどは、木星や海王星のような巨大ガス惑星です。固体表面さえ持たないこれらの惑星は、私たちの惑星とはまったく異なる世界です。他の地球の探索が続く中、真の地球の双子惑星は 5 つの特徴を満たさなければなりません。

1) 地球サイズで、表面は岩石です…

これまでのところ、天文学者は地球と測定された大きさと質量が似ている惑星を一つだけ発見している。昨年10月に発表されたケプラー78bだ。最近の研究によると、地球の直径の1.5倍より小さい惑星のほとんどは、おそらく岩石質の表面をしている。ケプラーは1,000以上の候補惑星を発見したが、地球に似ているとはまだ確認されていない。

2) 太陽のような星の近くにあるが、近すぎない…

カリフォルニア大学バークレー校とハワイ大学の新しい分析によると、太陽のような恒星の5つに1つは、その居住可能領域内に地球サイズの惑星を持つはずだ。しかし、ケプラーが発見した居住可能領域候補の岩石惑星はすべて、暗い赤色の恒星の周りを回っている。別の太陽の周りで別の地球を見つけるには、その恒星を数年間観察する必要がある。

3) 液体の水で…

天文学者たちは太陽系外惑星の大気中に水を発見したが、表面の特徴を特定するのは困難だ。最も有望な技術は太陽系外地図作成法で、研究者は海や大陸が回転しながら通り過ぎるときに色の変化を記録して惑星の表面を地図化する。このようなデータを得るには、5～10メートルの宇宙望遠鏡が必要になる。

4) バイオシグネチャー…

惑星上の生命は、その化学反応に影響を与える。その兆候を見つけるには、惑星のスペクトルを採取する必要がある。MITの天文学者サラ・シーガー氏は、地球には非常に多くの生物学的特徴があるため、宇宙生物学者には地球以外の惑星にどれが優勢であるか分からないと語る。「偏見を持たなければ、何も発見できないでしょう」と彼女は言う。

5) …そして知的生命体

もし宇宙人が赤外線レーザーを使って宇宙を越えた通信を行っているとしたら（これはそれほど突飛な話ではない。地球人は既にそうしている）、地球外知的生命体探査（SETI）はそれらの信号を傍受することで最初の接触を行うかもしれない。この夏、科学者たちは赤外線検出器を設置して新たなSETI探査を開始する。
カリフォルニア州のリック天文台にて。

今後のミッション

トランジット系外惑星探査衛星（TESS）
発売: 2017年
TESS は全天にわたって近くの恒星の周りで観測しやすい太陽系外惑星を探す。これはケプラーの単一地点を 4 年間観測するよりも浅い調査だが、はるかに広い範囲をカバーする。「簡単に成果が得られるものをすべて見つけ出すつもりです」と TESS の副科学ディレクター、ジョシュ・ウィン氏は言う。

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡
発売: 2018年
ハッブルの後継機となるこの望遠鏡は、従来の7倍の性能を備え、個々の太陽系外惑星をその大気について知るのに十分な詳細さで調査する。また、いくつかの惑星の写真を直接撮影する予定だ。

スターシェード
発売: 未定
本当に詳細な観測を行うには、天文学者は恒星の光を遮って惑星をより鮮明に見る必要がある。複数のチームが、恒星を隠して惑星を見えるように周回望遠鏡に正確に合わせる宇宙ベースのスターシェードを開発している。

この記事はもともと、Popular Science の 2014 年 2 月号に掲載されました。