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赤色矮星とは、わたしたちの太陽に比べて温度も低く、大きさは3分の1程度、明るさは1千分の1しかないかすかな天体だ。そのため、1つとして地球から肉眼で見える赤色矮星はない。

そのようなかすかな存在であるにもかかわらず、赤色矮星は、地球のような惑星探しに適しているいえるようだ。まず、天の川銀河には少なくとも750億個の星が存在しているのだが、そのうち4分の3が赤色矮星であり、その数が豊富だからである。

次に、惑星が恒星の前を横切ると影ができ、その際みかけ上一時的に恒星が減光する。このような現象を使うと惑星を発見することができる(トランジット法)のだが、赤色矮星は、太陽のような星に比べて小さいため、減光の割合が大きくなるわけだ。さらに、ハビタブル・ゾーン(惑星の表面で液体の水が存在できる領域)に存在している惑星なら、赤色矮星により近いところを回っているはずであり、地球から見てトランジットをより起こしやすいといえる。

ハーバード・スミソニアン天文物理学センターのCourtney Dressing氏は、15万8千個もの恒星が記載されているケプラー・カタログから、ターゲットとなる赤色矮星を選び出した。そして、より正確にその大きさと温度を計算しなおした。その結果、ほとんどすべてが、これまで考えられていたよりも、温度が低く、より小さいことがわかった。赤色矮星の大きさは、トランジットの際に惑星が恒星面にどれほどの影をつくるかによってわかる。赤色矮星を絞りこめば、惑星も絞りこむことができる。そして、より低温の星のまわりであれば、より生命に適したハビタブル・ゾーンが存在すると考えられる。

Dressing氏らは、赤色矮星のまわりを回る95の惑星候補を選び出した。そのうち、赤色矮星の少なくとも60パーセントのまわりに、海王星より小さな惑星が存在する可能性が示唆された。しかしながら、温度やサイズが地球とは異なっていた。結局、全候補のうち、3つが温暖で、ほぼ地球サイズであった。つまり、統計的には、全赤色矮星の約6パーセントのまわりに地球のような惑星が存在することが示されたことになる。

「わたしたちは、天の川銀河内においてもっともありふれた星のまわりにおける、地球のような(生命を育める可能性のある)惑星の発生割合を明らかにしたのです。この割合は、これまでわたしたちが考えていた以上に地球外生命を探すのは、簡単かも知れないということを示しています。」(ハーバード・スミソニアン天文物理学センターのDavid Charbonneau氏 )

太陽にもっとも近い星の75パーセントは赤色矮星だ。その約6パーセントのハビタブル・ゾーンに惑星が存在するはずなのだ。そうなると、たった13光年の距離に、もっとも近い地球のような星が存在するかもしれないことになる。

「わたしたちは、地球サイズの惑星を発見しようと、遠距離をターゲットにしてきたわけですが、もう1つの地球は、もしかしたらわたしたちのすぐ近くに存在しているかもしれないということがわかったのです」(Dressing氏)

そのような惑星は地球とは異なる環境を持つと思われる。赤色矮星の近くを公転しているために、公転周期と自転周期が一致していて、惑星はいつも同じ方向を赤色矮星に向けているはずだ。しかしだからといって、それが生命の誕生を不可能にするわけではない。じゅうぶんに厚い大気と深い海洋があれば、惑星全体に熱を対流させることできるはずだからだ。また、若い赤色矮星が強い紫外線フレアを放射する一方で、惑星の表面に存在する生命は大気によって守られるだろう。しかしながら実際ストレスというものによって、進化が進むこともある。その点についてDressing氏は「クローンのように、まるで地球にそっくりである必要はないのです」と語る。

なお、赤色矮星は太陽のような星より長生きである。このことはひじょうに興味深い。なぜなら、そのまわりに存在する生命も長生きであれば、地球上の生命より進化している可能性があるからだ。ハーバード・スミソニアン天文物理学センターののDavid Charbonneau氏は「100億歳の地球のような惑星を発見できるかもしれないということです」と話している。

ただし、そのような惑星を観測するには、専用の宇宙望遠鏡か、地上に設置された望遠鏡の巨大ネットワークが必要となる。さらに惑星の大気などの詳細は、巨大マゼラン望遠鏡やNASAのジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡による観測を待たねばならない。

なお、Dressing氏らの研究で明らかになった3つの惑星候補は、地球から300~600光年の距離にあり、表面温度が摂氏3150度から3260度の間にある赤色矮星のまわりを回っている。それぞれの大きさと公転周期は以下の通りだ。

KOI 1422.02:大きさが地球の0.9倍、公転周期は20日

KOI 2626.01:大きさが地球の1.4倍、公転周期は38日

KOI854.01:大きさが地球の1.7倍、公転周期は56日


NEWS RELEASE SOURCE:
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics - "Earth-like Planets Are Right Next Door"

NASA Kepler - "Kepler Data Suggest Earth-size Planets May Be Next Door"
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