トラピスト1惑星系|サイエンスZERO

NHK・Eテレの「サイエンスZERO(サイエンスゼロ)」で7つの地球を大発見!?トラピスト1惑星系について放送されました。2017年2月、NASAが「地球サイズの惑星が7つあることを発見しました」と発表しました。みずがめ座の一角、地球から40光年の場所に地球と同じサイズの惑星が7つも発見されたのです。その名もトラピスト1惑星系。大きな注目を集めた理由の一つは7つの惑星が地球と同じ岩石惑星ということ。生命が存在できる条件の惑星もあると言います。さらに、もう一つ注目の理由は惑星の詳細を明らかにできること。大きさや質量、大気などの詳細までもが明らかになることで生命が存在するか分かるかもしれないのです。

 

今世界が大注目!トラピスト1惑星系

地球に一番近い系外惑星のプロキシマbなど、地球に似た惑星の候補はいくつかあります。その中で、トラピスト1惑星系が特に注目される理由は、観測によって詳細な情報が得られることです。惑星は自ら光を発しないため、直接観測することはほとんどできません。そのため、間接的に調べる手法が使われます。プロキシマbは恒星のわずかな揺れに着目する方法で観測されました。この観測方法で分かることは大まかな質量や公転周期などしかありません。そのためプロキシマbの詳細は探査機を直接送りこまなければわかりません。現在、進められている計画でも私たちが情報を手にするには40年程かかる見込みです。一方、トラピスト1惑星系は観測だけで多くのことが分かります。実は地球から見るとトラピスト1惑星系は恒星の前を横切る軌道を通っています。恒星の前を惑星が横切ると、その間は恒星の光の一部が遮られるため暗くなります。この明るさの変化を観測することで惑星の存在が分かります。さらに、この光の変化を調べると高い精度で惑星の質量や公転周期だけでなく大きさや大気の情報までも分かるのです。トラピスト1惑星系は地球から40光年。今の技術で詳細に観測することができます。こうしてトラピスト1惑星系は今最も注目される系外惑星となったのです。

 

トラピスト1惑星系 大発見の舞台裏

大発見は2009年3月、ケプラー宇宙望遠鏡の打ち上げから始まりました。ケプラー宇宙望遠鏡のミッションは太陽に似た恒星の周りを回る第2の地球のような惑星を探し出すことでした。そこで太陽のような明るい恒星が多く集まった天の川の近くの一角に望遠鏡を固定し、系外惑星を探しました。4年近くの観測で候補も含めると4000を超える惑星を発見し大きな成果をあげました。ところが、見つかった惑星を分類すると大半はスーパーアースと呼ばれる地球の数倍程の大きさの惑星でした。このことは研究者たちを困惑させました。太陽系では地球や火星など比較的小さい惑星は岩石で、天王星や海王星などの中規模なものは氷でできています。大きさから惑星の種類を予測できるのです。しかし、スーパーアースの大きさはその中間。どちらなのかが分かりませんでした。さらに、ケプラーが観測した一角は恒星の多くが1000光年以上離れた所にあります。例え地球サイズの岩石惑星が見つかったとしても、これだけ遠い場所にある惑星は今の技術では詳細を調べることができませんでした。

そんな中、思いもかけないアクシデントが起こりました。機体の姿勢を保つための部品が故障してしまったのです。そのため、天の川の近くの明るい星々だけでなく暗い領域を観測せざるおえなくなりました。しかし、このことが系外惑星探査を大きく変える発見につながりました。それが赤色矮星です。赤色矮星は太陽に比べると暗いため観測が難しく、これまではあまり重要視されてきませんでした。しかし、赤色矮星を調べたところ意外にも地球サイズの惑星を見つけるのにはかっこうの観測対象であることが分かりました。太陽のような明るく大きな恒星の前を地球サイズの小さい惑星が横切っても暗くなる度合はわずか1万分の1。そのため地球サイズの惑星はほとんど見つかっていませんでした。ところが、赤色矮星のような暗く小さな恒星の場合、地球サイズの惑星でも横切ると暗くなる度合が大きいのです。こうして赤色矮星の周りを回る地球サイズの惑星が次々と発見されるようになりました。系外惑星研究の新時代が幕を開けたのです。




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