スペースマガジン「静かな」星の周りに見られる最も住みやすい潜在的な世界

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2016年8月、ヨーロッパ南天天文台(ESO)は、わずか4.25光年離れた近くのプロキシマケンタウリスターシステムの居住可能ゾーン内を周回する地球外の(つまり岩が多い)太陽系外惑星の発見を発表しました。当然のことながら、これに関するニュースは非常に興奮していました。これに続いて約6か月後に、近くのTRAPPIST-1の星を周回する7惑星システムが発表されました。

ESOが、私たちの星の近所に別の居住可能な可能性のある惑星があることを発表したので、うまくいきます!プロキシマbと同様に、この太陽系外惑星–ロス128bとして知られています–は太陽系に比較的近く(10.8光年離れています)、自然界では温和であると考えられています。しかし、それに加えて、この岩だらけの惑星には、静かな赤い矮星を周回させるという追加の利点があり、それが居住可能である可能性を高めます。

「3.4パーセクの静かなM矮星の周囲の温暖なエキソ地球」というタイトルの発見論文が、ESOから最近リリースされました。発見チームは、グルノーブルアルプ大学のザビエルボンフィルスが率い、ジュネーブ天文台、国立科学技術研究評議会(CONICET)、ブエノスアイレス大学、ラグナ大学、Instituto deAstrofísicadeカナリアス(IAC)、およびポルト大学。

この発見は、チリのラシーラ天文台にあるESOの高精度放射速度惑星サーチャー(HARPS)を使用して行われました。この天文台は、星のドップラーシフトの測定に基づいて、星が前後に動いているかどうかを判断します。これは、惑星のシステムがあることを示しています。チームはHARPSデータを使用して、岩だらけの惑星がロス0.05(M型の小型矮星)を約0.05 AUの距離で9.9日周期で周回していることを確認しました。

ホストの星に近いにもかかわらず、Ross 128bは地球よりも1.38倍多くの放射線しか受けません。これは、表面温度が太陽の約半分であるロス128のような赤い矮星の涼しくてかすかな性質によるものです。このことから、Discoveryチームは、Ross 128bの平衡温度が-60〜20°Cのどこかにあると推定しました。つまり、私たちが地球で経験しているものに近いと考えられます。

ジュネーブ天文台のNicola Astudillo-Defru氏、およびディスカバリーペーパーの共著者として、ESOプレスリリースに次のように示されています。

この発見は、10年以上に渡るHARPS集中監視と最新のデータ削減および分析技術に基づいています。 HARPSだけがそのような精度を実証しており、運用を開始してから15年経った今でも、この種の惑星ハンターとしては最高です。」

しかし、最も有望なのは、ロス128が太陽系外惑星の本拠地でもある「最も静かな」近くの星であることです。他のクラスの星と比較すると、Mタイプの赤色矮星は特に質量が低く、調光器と冷却器が低いです。それらはまた、宇宙で最も一般的なタイプの星であり、渦巻銀河の星の70%、楕円銀河のすべての星の90%以上を占めています。

残念ながら、それらはまた、他のクラスの星と比較して変動しやすく、不安定です。つまり、定期的にフレアが発生します。これは、それらを周回するすべての惑星が定期的に致命的な紫外線とX線放射にさらされることを意味します。比較すると、Ross 128の方がはるかに静かです。つまり、フレアアクティビティの邪魔にならないため、軌道に乗っている惑星が受ける放射線の量が少なくなります。

つまり、プロキシマbまたはトラピスト1の居住可能ゾーン内にある惑星と比較して、ロス128bは大気を保持し、生命を維持する可能性が高くなります。 M型星の周りの太陽系外惑星の検索に従事している人、または赤い小人が居住可能な世界を見つけるための最善の策であるという意見の場合、この最新の発見は、彼らが正しい場所を探していることを確認するようです!

述べたように、赤い矮星は宇宙で最も一般的であり、近年では、多くの岩が多い惑星(時には多惑星システムさえ)がこれらの星を周回していることが発見されています。本来の寿命(最大で10兆年も続く)と組み合わさって、赤い矮星は太陽系外惑星ハンターの人気のターゲットになっています。

実際、筆頭著者のXavier Bonfilsは、まさにこの理由から、HARPSプログラムを「幸福への近道」と名付けました。彼と彼の同僚が示したように、太陽に似ている星の周りよりも、小さくて暗いMタイプの星の周りの地球の小さなクールな惑星を検出する方が簡単です。

しかし、科学界の多くは、これらの惑星のいずれもが居住可能である可能性について(やはり、その変動する性質のために)懐疑的でした。しかし、この最新の発見は、赤い矮星を周回する潮汐でロックされた惑星がどのようにして大気圏に留まることができるかを示す最近の研究とともに、これらの恐れが無意味である可能性があることを示すもう1つの兆候です。

地球から約11光年の距離にあるロス128bは、現在、太陽に2番目に近い太陽系外惑星です。ただし、Ross 128自体はゆっくりと近づいてきており、およそ79,000年で最も近い恒星となります。この時点で、Ross 128bはProxima bに取って代わり、地球に最も近い太陽系外惑星になります!

しかし、もちろん、この最新の太陽系外惑星についてはまだ多くが発見されていません。発見チームは、Ross 128bをその軌道に基づく温帯の惑星であると見なしていますが、それが恒星の居住可能ゾーンの尖点内にあるのか、それを超えているのか、またはその先端にあるのかは不明です。しかし、今後の研究により、この潜在的に居住可能な世界に関連するこの問題やその他の問題にさらに光が当てられることが期待されています。

天文学者はまた、今後数年間でより多くの温度の太陽系外惑星が発見されること、そして将来の調査がそれらの大気、組成、化学についてより多くのことを決定できるようになることも期待しています。ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡(JWST)やESOの超大型望遠鏡(ELT)などの機器が大きな役割を果たすことが期待されています。

これらおよび他の機器は、より多くの太陽系外惑星候補を見つけるのに役立つだけでなく、惑星の大気(すなわち、酸素、窒素、水蒸気など)のバイオシグネチャーの探索にも使用されます。 Bonfilsが結論付けたように:

ESOの新しい施設は、特徴付けが可能な地球-質量惑星の調査を構築する上で重要な役割を最初に果たします。特に、HARPSの赤外線アームであるNIRPSは、ほとんどの放射を赤外線で放出する赤色矮星の観測効率を高めます。そして、ELTはこれらの惑星の大部分を観察して特徴付ける機会を提供します。」

この時点で、太陽系外惑星の発見のプロセスは、検出を超えて、特徴付けと詳細な研究のプロセスに移行しています。それでも、検出の分野で画期的な発見をしているのは素晴らしいことです。今後数年間で、Earth 2.0の検索から、着用者が一度に複数を積極的に勉強するようになる可能性があります。

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