巨大ニュース、赤い矮星を周回する7つの地球サイズの世界、3つが居住可能ゾーンに

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太陽系外惑星の捜索が始まってからの最大のニュースは確かに、NASAは本日、近くの星TRAPPIST-1を周回する7つの太陽系外惑星のシステムの発見を発表しました。チリのトラピスト望遠鏡とスピッツァー宇宙望遠鏡からのデータを使用して天文学者のチームによって発見されたこれらの惑星はすべて、地球サイズで地球にある（つまり岩が多い）と考えられているため、この発見は特に刺激的です。

しかし、最もエキサイティングなのは、これらの岩が多い太陽系外惑星の3つが、星の居住可能ゾーン（別名「ゴールディロックスゾーン」）内を周回しているという事実です。これは、事実上、これらの惑星はその表面に液体の水を持つことができ、したがって生命をサポートできることを意味します。太陽系外惑星の発見に関する限り、これは前例のないことであり、発見は私たちの太陽系を超えた生命の探索における新時代の到来を告げるものです。

発見の背後にあるチームは、ベルギーのリエージュ大学の天文学者であるマイケルジロンが率いていました。チリのヨーロッパ南天文台（ESO）のラシーラ天文台で通過惑星と微惑星望遠鏡（TRAPPIST）望遠鏡を使用して、彼と彼の同僚は2016年5月にTRAPPIST-1システムに3つの惑星が存在することに初めて気付きました。

チームは、2015年9月から12月まで、地球から水瓶座星座の方向に約39光年離れて位置するこの星系を観測しました。この発見は、以下を含むいくつかの地上の望遠鏡を使用してすぐに追跡されました。 ESOの超大型望遠鏡とスピッツァー宇宙望遠鏡。

これらの調査からのデータは、これらの惑星の2つの存在を確認し、さらに5つを明らかにしました。これは、太陽系外惑星の狩猟の歴史における単一の星の周りで最大の発見です。スピッツァーのデータに依存して、ギロン博士と彼のチームはまた、トランジット法を使用して惑星に関する正確な情報を得ることができました。 TRAPPIST-1の光度（惑星がその前を通過するとき）の周期的なディップを測定することにより、サイズ、質量、密度を測定することができました。

これは、太陽系外惑星を研究するときに特に重要です。科学者が惑星の構成（つまり、岩が多い、氷が多い、または気体であるかどうか）を正確に評価できるようにするだけでなく、惑星が居住可能かどうかを判断する上で重要です。また、この方法を使用して太陽系外惑星の質量と半径に正確な制約が課されたのはこれが初めてでした。

その後、NASAのハッブル宇宙望遠鏡を使用して追跡調査が行われ、最も内側の3つの惑星を調査して、水素とヘリウムの兆候を探しました。ハッブルは、水素とヘリウムの大気の証拠を検出しませんでした。それは、これらの惑星が実際に岩が多いというケースを強化しただけです。

これらすべてのもう1つのエキサイティングな側面は、これらの7つの太陽系外惑星（居住可能性の最良の候補の一部である）が地球に接近して研究するのに十分近いことです。紙の筆頭著者であり、リエージュ大学のTRAPPIST系外惑星調査の主任研究者であるマイケルギロンは、NASAのプレスリリースで次のように述べています。

「トラピスト-1の7つの驚異は、この種の星を周回していることが発見された最初の地球サイズの惑星です。それはまた、潜在的に居住可能な地球サイズの世界の大気を研究するための最良の目標でもあります。」

ハッブル研究の共同リーダーであり、宇宙望遠鏡科学研究所の天文学者であるニコールルイスも、調査結果が発表されたNASAの記者説明会に出席していました。そこで、彼女はハッブル宇宙望遠鏡によって得られた情報を共有しました。そして彼女が説明したように、居住可能ゾーンにある3つの世界– TRAPPIST-1e、f、g –のすべては、私たちが地球上で経験しているものと非常によく似た状態を経験します。

TRAPPIST-1eは、3つの太陽系外惑星の最も内側にあります。地球に非常に近いサイズであり、地球とほぼ同じ量の光を受け取ります。つまり、温度も地球に非常に近い可能性があります。一方、トラピスト-1fは、地球と同じサイズである可能性が高い、水が豊富に含まれている可能性のある世界です。 9日間の軌道を持ち、火星とほぼ同じ量の太陽光を受けます。

ハビタブルゾーンの惑星の最も外側はトラピスト1gです。半径は地球の半径より13％大きく、システムで最大の惑星であり、火星と小惑星帯の間に位置する物体とほぼ同じ量の光を受け取ります。これら3つの太陽系外惑星と他の4つの系外惑星の間で、天文学者は、潜在的に居住可能な世界がどのように見えるかを研究するために、同じ星系内に複数の候補者を持っています。

NASAのプレスブリーフィングの過程で、ギロン博士は、このシステムの発見が天文学者や惑星科学者にとって大きな恩恵である理由を強調しました。同じ星の周りに非常に多くの太陽系外惑星が発見されたのは今回が初めてであるだけでなく、それが赤い矮星であるという事実は、特に奨励されています。

他のクラスと比較して、赤い小人（別名Mクラスの星）は宇宙で最も頻繁に見られるタイプの星であり、私たちの銀河だけで70％の星を占めています。その上、TRAPPIST-1システムはかなりユニークです。ギロンが説明したように、惑星はお互いに重力で相互作用するのに十分なほど近接しています。それらの近接性は、そのうちの1人の表面に立っている人にとって、いくつかの優れた視聴機会にもなります。

「惑星はお互いに十分に近い」と彼は言った、「もしあなたが一つの表面にいるなら、あなたは他の人々の素晴らしい眺めを持っているでしょう。私たちが地球から金星や火星を（明るい星として）見るのではなく、月を見るようにそれらを見るでしょう。彼らは月と同じかそれよりも大きいでしょう。」

今後数週間から数か月のうちに、NASAはこの惑星系をさらにフォローアップする予定です。現在、ケプラー宇宙望遠鏡はこのシステムを研究しており、通過する惑星による星の明るさのごくわずかな変化を測定しています。 K2ミッションとして動作する宇宙船の観測により、天文学者は既知の惑星の特性を改善し、システム内の追加の惑星を探すことができます。

その間、ギロン博士と彼のチームは地上の望遠鏡を使用して、最も近い超クールな矮星の1000個を検索し、それらにも多惑星システムがあるかどうかを確認します。ニコルルイスは、ハッブルが惑星の大気に関する情報を得るために、トラピスト-1のさらなる観測を行うことを示しました。

これらの研究は、大気を構成するガスを決定しますが、メタン、オゾン、酸素などの有機生命体の存在を示すものの明確な兆候も探します。

「TRAPPIST-1システムは、今後10年間で地球サイズの惑星の周囲の大気を研究するための最良の機会の1つを提供します」と彼女は言った。「これらの研究は、これらの惑星のいずれかが生命を助長する種類の大気を持っているかどうかを知るだけでなく、表面の形成と進化のプロセスについても教えてくれます-これは居住性を決定する重要な要素でもあります。」

惑星の大気に関する追跡情報を取得するために、スピッツァー宇宙望遠鏡もこのシステムについて訓練されます。生物学的指標（酸素ガス、オゾン、メタンなど）を探すだけでなく、大気の温室効果ガスの含有量も調べようとしています。これは、惑星の表面温度をさらに制約するのに役立ちます。

その上、ジェームズウェッブ望遠鏡のような次世代のミッションは、このシステムについてさらに学ぶ上で重要な役割を果たすことが期待されています。サラ・シーガー（MITの惑星科学と物理学の教授）が説明の過程で説明したように、複数の居住可能性のある惑星を持つシステムの発見は、太陽系を超えた生命の狩猟において、飛躍的に前進した巨大なものでした。

「ゴルディロックスには数人の姉妹がいる」と彼女は言った。「このような驚くべきシステムは私たちに生命のある世界がもっとたくさんあることを知らせてくれます。この星系は、非常にクールで非常に薄暗い星を周回する星を研究するための真の研究室です。私たちはこれらの世界に関する多くの理論をテストすることができます。潮汐に閉じ込められ、ホスト星からの放射線量です。」

NASAの科学ミッション総局の副管理者であるThomas Zurbuchenも、説明会に出席していました。これがどのようにしてNASAと太陽系外惑星のハンターにとって初めてだったかを表現することに加えて、彼はまた、私たちの太陽系を超えた生命を探すという文脈においてそれがどれほどエキサイティングだったかを表現しました：