現在、867種類の太陽系外惑星を発見しましたが、それらの1つが生命を宿しているかどうかをまだ明確に判断していません。宇宙には酸素が比較的豊富に含まれていますが、遠方の惑星の大気中で酸素を見つけることは、その存在が大量に存在すると、生命の存在の可能性を示唆するため、その居住性を示す可能性があります。
しかし、最初にどこを見ればいいですか？新しい研究により、白い矮星を周回する居住可能な惑星の大気中の酸素を検出できることがわかりました。これは、太陽のような星を周回する地球のような惑星よりもはるかに簡単です。
「地球外の生物学的シグネチャーの探求において、私たちが研究する最初の星は白色矮星であるべきです」と、ハーバード・スミソニアン天体物理学研究所（CfA）の理論家であり、理論と計算研究所の所長であるAvi Loebは言った。
テルアビブ大学のローブと同僚のダンマオズは、500匹の最も近い白色矮星を調査すると、1つまたは複数の居住可能な地球を見つけることができると推定しています。
白色矮星は、太陽のような星が核燃料を使い果たした後の星になります。それはその外層を膨らませ、およそ地球のサイズであり得る熱いコアを残します。時間の経過とともにゆっくりと冷えて消えていきますが、何十億年もの間、近くの世界を暖めるのに十分な時間熱を保持できます。
現在、私たちが見つけたほとんどの惑星は、親星の近くを周回しています。なぜなら、天文学者は、惑星が星に及ぼす重力の影響によって天文測定を使用して惑星を見つけ、わずかにぐらついているからです。星に近い巨大な惑星が最大の影響を与えるため、検出が最も簡単です。
測光を使用して、天文学者は惑星が星の前を通過するときに星が放つ光の量の落ち込みを確認します。白色矮星は地球とほぼ同じサイズであるため、地球サイズの惑星はその光の大部分をブロックし、明白な信号を生成します。測光、または輸送方法は、太陽系外惑星を見つけるための最良の方法を証明しています。
白色矮星は太陽よりもはるかに小さくて暗いので、惑星はその表面に液体の水が住むことができるようにはるかに接近している必要があります。そのため、白色矮星の周りの惑星は検出しやすくなります。居住可能な惑星は、約100万マイルの距離で10時間ごとに1回、白色矮星を周回します。
さらに重要なのは、通過する惑星の大気しか研究できないことです。白い小人の光が惑星のシルエットの円盤を取り巻く空気の輪を通って照らすとき、大気はいくらかの星の光を吸収します。これにより、その空気に水蒸気が含まれているかどうか、または酸素などの生命の兆候が含まれているかどうかを示す化学的指紋が残ります。
しかし、注意点があります。星が白い矮星になる前に、星は赤い巨人に膨らみ、近くの惑星を飲み込んで破壊します。したがって、星が白色矮星に進化した後、惑星は居住可能ゾーンに到着する必要があります。それはより遠い軌道から星に向かって移動するか、残りのダストとガスから形成された新しい惑星になるでしょう。
しかし、白色矮星の表面にある重い元素の量が多いことから、それらのかなりの部分に岩石の惑星があることが示唆されているにもかかわらず、白色矮星の周りに太陽系外惑星はまだ見つかっていません。
白色の小人の周りの惑星を見つけるために、空に目を向ける必要がある、とローブとマオズは言う。
LoebとMaozは合成スペクトルを作成し、JWSTが白い矮星を周回する居住可能な惑星を調べた場合に見られるものを複製しました。彼らは、酸素と水蒸気の両方がわずか数時間の総観察時間で検出可能であることを見出した。
「JWSTは、近い将来、人が住む惑星を見つけるという最高の希望を提供します」とMaozは言いました。
CfAの天文学者であるコートニードレッシングとデビッドシャルボノーによる最近の研究は、最も近い居住可能な惑星が赤い矮小星（核融合中のクールで低質量の星）を周回する可能性が高いことを示しました。赤い小人は太陽より小さくて暗いですが、白い小人よりもはるかに大きく明るいので、そのまぶしさは軌道を回る惑星の大気からのかすかな信号を圧倒します。 JWSTは、大気の構成を分析するために何百時間ものトランジットを観測する必要があります。
「最も近い居住可能な惑星は赤い矮星を周回させるかもしれませんが、私たちが生命をもたらすことを簡単に証明できる最も近い惑星は白い矮星を周回させるかもしれません」とローブは言った。
ここで彼らの論文を読んでください。
出典：CfA
