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赤色矮星の太陽探査で地球似の惑星が発見される理由とは?

ここ最近、次々に太陽系外惑星が発見されています。
また、地球似の惑星も発見され、その多くが赤色矮星と呼ばれる恒星(太陽)系に見つかっています。

何故、地球に似た惑星は赤色矮星ばかりに見つかるのでしょうか?

その理由と、発見された惑星に生命が存在する可能性はあるのか?
そして、遠い将来に我々人類が移住出来るような惑星は存在するのでしょうか?

地球外生命体探査の歴史

地球以外に生命は存在するのか?

そんな疑問や謎の解明、そしてロマンの追及とともに、人類の地球外生命体探査は1960年代から始まっています。

それは電波を使った探査や、生命がいそうな天体(恒星)に向け光学望遠鏡を向けるといった方法でこれまで行ってきました。

例えば、地球外生命探査の初期段階で実施された「オズマ計画」では、我々の太陽に似た恒星に電波望遠鏡を向け、探査を試みましたが失敗。

その後も、いくつもの太陽に似た恒星に探査の目を向けて来ましたが、いずれも思うような成果を得ることは出来ずにいました。

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太陽系外惑星探査を赤色矮星にシフトした理由

これまで、生命がいる星は、我々の太陽のような恒星系だと考え、それらの恒星に絞って探査を行ってきましたが、成果が得られないため探査の方向をシフト。

そこに目をつけたのが赤色矮星でした。

赤色矮星とは、太陽より質量の小さい恒星で、表面温度も太陽が約6,000度あるのに対し、赤色矮星は2,000~3,000度程度。

温度が低いため、赤く見えることから赤色矮星と呼ばれています。


「画像参照:赤色矮星の想像図(Wikipediaより)」

単純に温度が低ければ、赤色矮星が従える惑星に生命がいる可能性が高いのか?という考えもあるかも知れませんが、そうではなく、低質量が故に恒星が燃えるための動力~熱核融合反応スピードが遅いため、ゆっくりと燃え、その寿命は太陽よりも遥かに長く、数百億年~数兆年もあると考えられています。

つまり、赤色矮星には古い星が多く、気の遠くなるような時間がかかる生命誕生~進化には、寿命の長い赤色矮星の方が適しているのではないか?との考えのもとに、これらの恒星系に生命探査の目が向けられることになります。

赤色矮星に次々と見つかる地球似の惑星

赤色矮星に探査の目を向けるようになってから、次々と発見される地球に似た惑星たち。

そんな探査されて話題になった赤色矮星で代表的なモノを挙げると。

グリーゼ832

太陽系から約16光年の場所にある「グリーゼ832」。

大きさや質量は太陽の半分ほどの恒星で、この恒星を公転する「グリーゼ832c」は、地球の約5倍ほどの質量を持つ岩石惑星でスーパーアースと呼ばれています。

発見当初は、厚い大気を持ち、液体の水をたたえる生命生存可能な惑星ではないか?と話題になりましたが、その後の調査で、どちらかというと地球ではなく、灼熱の金星に近い環境ではないか?と推測されるようになりました。

ウルフ1061

太陽系から約14光年の場所にある「ウルフ1061」。

この赤色矮星を公転する地球の約4倍あるスーパーアースに分類される「ウルフ1061c」という惑星には、水が液体として存在し得る環境にあるということが判明。

しかし、この惑星の重力は地球の約2倍あることが判り、これにより惑星の一方方向が常に恒星側を向く潮汐ロックがかかっている状態ではないか?と考えられ、この状態だと恒星側を向いている方は、温室効果で非常に温度が高く、反対側の方は太陽光が当たらないため温度が低い環境ではないかと想定されています。

プロキシマ・ケンタウリ

プロキシマ・ケンタウリは、太陽系に最も近く、言わば太陽系のお隣りの恒星。
距離にして約4.2光年という近い赤色矮星です。

この星が従える「プロキシマb」という惑星は、液体の水をたたえる環境にあると考えられていますが、一部の専門家たちの考えでは、この惑星には陸地が存在せず、惑星全体を深い海が覆っているとされ、いづれにせよ地球から近いだけに今後の調査が期待されるところです。


「画像参照:プロキシマbの想像図(Wikipediaより)」

トラピスト1

太陽系から約39光年の場所にある「トラピスト1」には、地球似の岩石惑星が7つも発見され大きな話題を呼びました。

その7つの惑星のうちトラピスト1e,1f,1gの3つは、生命存在可能な公転軌道を有するハビタブルゾーン内にあるとされますが、主星である「トラピスト1」の年齢が非常に若く約5億年(歳)。

たった5億年では、生命が誕生するには時間が短すぎるとの声もあります。

「動画参照:YouTube (プライバシー ポリシー)

GJ1132

場所は違いますが、トラピスト1とほぼ同じような距離にある赤色矮星「GJ1132」。

この星を公転する地球型惑星「GJ1132b」に、初めて大気の存在が観測されました。

大気成分は水蒸気やメタンではないか?と考えられ、もしかしたら生命が存在する可能性も示唆されており、詳しい調査は今後に期待されます。

赤色矮星での生命探査は期待外れの可能性も?

ここまでいくつか、赤色矮星に発見された地球似の惑星をご紹介して来ましたが、生命存在が期待される一方で、赤色矮星に生命はいないのでは?という考え方もあります。

それは大きく分けて3つあり、それが以下の理由になります。

1.潮汐ロックがかかりやすい

低質量の赤色矮星を公転する惑星は、恒星に非常に近いところを周っています。

そのため惑星は、恒星の重力の影響を受けやすく潮汐ロックがかかっている可能性が!?

潮汐ロックをわかりやすく説明すると、地球と月の関係に代表されるような状態の事。

月がいつも地球に同じ方向を向けている同期状態を潮汐ロックといい、それが恒星と惑星の関係だと、一方方向は常に日が当たり暑く、一方は日が当たらず寒い状態になっていることが考えられます。

2.温度が低く暗すぎる

赤色矮星の表面温度は太陽の半分以下。

そのため惑星に届く光が弱くて、植物が必要とする光合成が出来ないのでは?との考え方。

つまり、植物が育たなければ生命が育まれるために必須条件となる食物連鎖が成立しないというのです。

3.太陽フレアの影響をもろに受ける可能性

恒星に近い距離を公転する惑星。

そのため、恒星の表面爆発「太陽フレア」の影響を受けやすい状況にあり、生命には有害な恒星からの磁気嵐や放射線を受けてしまう可能性があると言います。


「画像参照:太陽フレアのイメージ図」

すべては今後の観測で判明する?

赤色矮星を中心にいくつも発見された地球型の系外惑星。

しかしながら、今の人類が持つ科学力では実際にそこまで探査機を飛ばすことは出来ません。

ですが、対象の星に行くことは出来なくても観測技術は大きく発展しており、近いうちにそれらの星を詳しく観測出来る可能性があります。

そんな期待が寄せられているのが、2018年以降に打ち上げられる「ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡」


「画像参照:Wikipedia」

ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、これまでの宇宙望遠鏡を遥かにしのぐ性能を持っていて、系外惑星の詳細な観測はもとより、これまで観測出来なかった深宇宙の調査も出来、数々の宇宙の謎が解明されると期待されています。

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