天文学者、新たに発見された太陽系外惑星は地球のような温度を持つ可能性があると示唆

新たに発見された太陽系外惑星は、表面温度が驚くほど穏やかであると推定されており、突然、私たちのすぐ近くの天体の中で最も興味深い物体の 1 つになりました。この金星サイズの岩石惑星は赤色矮星を通過し、天文学者にとって、このような惑星が大気を保持して生命を維持できるかどうかを研究するまれな機会を提供します。

グリーゼ12 bは、大きさは金星に匹敵するが地球よりわずかに小さく、冷たい赤色矮星の主星グリーゼ12の周りを、地球と太陽の距離のわずか7%の距離で周回している。この恐ろしいほど近い距離のため、1年はわずか12.8日で、この惑星は主星から地球が太陽から受け取るエネルギーの1.6倍ものエネルギーを受けている。それにもかかわらず、グリーゼ12 bは推定表面温度が華氏107度（摂氏42度）を維持しており、温帯世界であり、今日発見された太陽系外惑星の中で最も低温の惑星の1つであると、王立天文学会月報に本日発表された新しい研究で述べられている。比較すると、地球の平均表面温度は華氏59度（摂氏15度）だが、人為的な気候変動により上昇している。

天文学者にとって次の大きなステップは、地球から40光年離れたギレス12bに大気があるかどうか、あるとすればどんな種類の大気なのか、そしてこの惑星の表面に安定した液体の水を（私たちが知る生命の必要条件）存在させることができるかどうかを明らかにすることだ。「ギレス12bは、冷たい恒星を周回する地球サイズの惑星が大気を保持できるかどうかを研究するのに最適なターゲットの1つであり、銀河系全体の惑星の居住可能性についての理解を深める重要なステップです」と、オーストラリアの南クイーンズランド大学天体物理学センターの博士課程学生、シシル・ドラキア氏は電子メールの声明で説明した。

主星グリーゼ12は太陽の約27%の大きさで、表面温度は主星の約60%である。磁気活動と頻繁で強力なX線フレアで知られる多くの赤色矮星とは異なり、グリーゼ12はそのような極端な行動 の兆候を示しておらず、天文学者によると、グリーゼ12 bの大気がまだ無傷であるかもしれないという期待が高まっている。

太陽系外惑星の大気（存在するかどうかは不明）は、特にジェイムズ・ウェッブ望遠鏡による今後の研究の主な焦点となるでしょう。ジェイムズ・ウェッブ望遠鏡は、その高度な赤外線機能により、惑星の大気の化学組成を分析するのに最適です。太陽系外惑星であるグリーゼ 12 b は、地球から見ると頻繁に主星の前を通過するため、トランジット分光法による詳細な観測が可能です。この方法により、天文学者は惑星の大気を通してフィルタリングされた光を調べ、さまざまなガスの存在や居住可能性の潜在的な指標を明らかにすることができます。

「大気があるかどうかはまだわかっていませんが、太陽系の隣の惑星と同じような大きさで、恒星から受け取るエネルギーも似ている、太陽系外金星だと考えられています」と東京の宇宙生物学センターの特任助教、葛原正之氏は言う。さらに同氏は「これまでで最も近い、通過する、温帯の、地球サイズの惑星を発見した」と付け加えた。

金星の位置と特徴は、地球と金星が類似点があるにもかかわらず、大気が大きく異なる理由を解明する手がかりとなるかもしれない。ドーラキア氏は「大気は熱を閉じ込め、その種類によっては実際の表面温度を大幅に変える可能性がある」と説明した。

研究で研究者らは、太陽系外惑星の「平衡温度」、つまり大気がない場合のその温度に言及している。グリーゼ 12 b に関する主な科学的関心は、どのような大気を持つのかを理解することである。理想的には、グリーゼ 12 b は地球のような大気を持ち、表面温度が華氏 860 度 (摂氏 450 度) を超える金星の硫酸の濃くて有毒な雲ではない。ドーラキア氏によると、グリーゼ 12 b は地球や金星と同程度の光量を得るため、研究することで太陽系のこの 2 つの惑星の違いについてさらに理解を深めることができるという。

研究者らは、NASAのトランジット系外惑星サーベイ衛星（TESS）と欧州宇宙機関のCHEOPS（系外惑星特性衛星）を使用して、グリーゼ12 bの平衡温度を推定した。TESSは当初、惑星のトランジット（主星の前を通過する際に惑星が恒星の光が周期的に低下する現象）を観測してこの惑星を検出した。その後、CHEOPSによるより正確な測定が行われ、惑星の公転周期と半径の精度向上に役立った。TESSとCHEOPSのデータを組み合わせることで、研究者らは惑星が受ける恒星の光の量と恒星からの距離を評価し、平衡温度を計算することができた。このプロジェクトは、南クイーンズランド大学、エディンバラ大学、東京大学宇宙生物学センターのチームの共同作業だった。

この発見の重要性は太陽系を超えて広がっている。この発見は、冷たい赤色矮星である私たちの天の川銀河のほとんどの恒星が、大気を持つ温帯の惑星を宿し、居住可能な可能性があるかどうかを示すのに役立つかもしれない。2013年の研究では、私たちの銀河系にある赤色矮星の周りを45億もの居住可能な惑星が周回している可能性があると示唆さ れているが、これを裏付ける証拠はほとんどないか、まったく存在しない。

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グリーゼ 12 b の発見は、居住可能な惑星の探索における天文学者の進歩を浮き彫りにするものです。地球に最も近い太陽系外惑星であるプロキシマ ケンタウリ b はわずか 4 光年の距離にあり、トランジットを起こさない性質のため、まだ十分に理解されていません。一方、グリーゼ 12 b のトランジット挙動は、大気の研究に明確な道筋を提供します。この利点により、科学者は、その潜在的な居住可能性についてより深い洞察を得ることができると期待されます。

研究が進むにつれ、グリーゼ12 bは太陽系外の生命に必要な条件を理解するための探求において極めて重要な役割を果たす可能性があります。

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