遠く離れた宇宙にある小さくて冷たい星が、何か驚くべきもののホストとなっています。
科学者たちは、地球からわずか約 40 光年 (235 兆マイル) の距離にある超低温の矮星である恒星 TRAPPIST-1 の周りに、少なくとも 7 つの地球サイズの世界があることを発見しました。
惑星の輸送量 -- 合計で少なくとも 6 個の岩石惑星が含まれており、そのうちの 3 個は昨年初めて発見された -- は、ある論文で詳述されている。新しい研究雑誌に掲載されました自然水曜日に。
これほど多くの地球サイズの世界が同じ星の周りを周回しているのが発見されたのは初めてのことだ。
それらの系外惑星（太陽系の外側の恒星を周回する世界）のいくつかは、その表面に液体の水が存在する可能性があり、そこに地球外生命体が潜んでいる可能性が高まる。
新しい研究の共著者であるアマウリー・トライオー氏は記者会見で、「数年以内にこれらの惑星についてさらに多くのことが分かると期待できる」と述べ、もしこれらの惑星のいずれかに生命が存在するのであれば、 10年以内に見つかるかもしれない。
TRAPPIST-1 への旅行を計画する前に、このシステムは私たちのものとまったく同じではないことを覚えておくことが重要です。
木星のような恒星系
TRAPPIST-1 とその世界について考える最良の方法は、それを木星とその多くの衛星と比較することです。
木星の衛星と同じように、TRAPPIST-1 を周回する惑星はすべて相互作用しており、つまり、それらの軌道は互いに影響を受けています。
研究著者らによると、この系の7つの惑星は恒星の周りを密接に周回しているため、TRAPPIST-1が太陽系の太陽の代わりにあった場合、周囲の惑星はすべて水星の軌道内にあることになるという。惑星は潮汐的に恒星に固定されていると考えられており、これは月と同様、系外惑星の面の同じ面が常に主星の方向を向いていることを意味する。
もしあなたが惑星の一つの表面に立ったとしたら、サーモン色の星は私たちの太陽より約200倍暗く見え、私たちの星が日没の最後に放つのとほぼ同じ量の光を発します。トライオード氏は語った。
TRAPPIST-1 の周りの惑星をアーティストが表現したもの。 クレジット: NASA/JPL-カリフォルニア工科大学
「その光景は美しいでしょう。なぜなら、あなたがどの惑星にいて、どの惑星を見ているかによっては、時折、月の2倍ほどの大きさの別の惑星が空に見えるからです」とトライオー氏は語った。 。
特別な太陽系
この恒星系は（宇宙的な意味で）地球に非常に近いため、これらの世界を自分自身で調べたいと考えている科学者にとっては理想的であり、すでにそうしています。
これの背後にいるのと同じチーム自然研究は、周回する3つの惑星の発見を発表したTRAPPIST-1（2016年5月）。
マッシュ可能な光の速度
それ以来、研究者らは、本拠地から何光年も離れた微光星を周回する惑星の特徴をよりよく明らかにするために、この系について多くの追跡観測を行った。
新しい研究では、複数の地上望遠鏡とNASAのスピッツァー宇宙望遠鏡を使用して、この星の周りを周回している他の4つの惑星について詳しく調べています。
科学者たちは系外惑星を見つけるためにトランジット法を使用しました。つまり、惑星が星の前を通過し、矮星の光が低下するのを待たなければなりませんでした。各惑星の軌道は他の惑星に影響を与えるため、このような観測により研究者らは惑星の質量と直径を確認することも可能になったとトライオー氏は述べた。
TRAPPIST-1 を周回する惑星を太陽系の世界と比較します。 クレジット: NASA/JPL-カリフォルニア工科大学
彼らが星を通過するという事実は、科学者が星から照らされる光のおかげで、世界の大気を特徴付ける多くの追跡観測を行うことができることも意味します。
「これはまさに最も巧妙なシステムだ」と、この新しい研究には関与していないNASAの系外惑星科学者スティーブ・ハウエル氏はインタビューで語った。
「それについて多くの大騒ぎがあった一方で、ケンタウリに最も近い惑星-- そうですね、それも素晴らしいですね、誤解しないでください -- あの惑星は通過しないので、その惑星でできるフォローアップの仕事はあまり多くありません。」
一生かけての狩猟
これらの世界に生命が存在するかどうかはまだ不明です。
研究者らによると、どの惑星も恒星から十分に離れているため、表面に液体の水が存在する可能性があるという。そのうちの特に 4 つの世界は、この星の「ハビタブルゾーン」にあると考えられており、これは、それらが太陽系外で生命が誕生する最良のチャンスである可能性があることを意味します。
ただし、どれも確実なことではありません。矮星のハビタブルゾーンを特定するのは、必ずしも簡単ではありません。
TRAPPIST-1 とその同類の星は太陽よりもはるかに小さくて暗いため、ハビタブルゾーンがどこにあるのか正確には不明です。
私たちは太陽に似た星の周りのハビタブルゾーンについては比較的よく理解していますが、超低温矮星はより厄介です。その理由の一部は、初期の頃は非常に活発で、大気のハビタブルゾーンにあるはずの世界を剥ぎ取ってしまう可能性があるためです。
そうは言っても、これらの星は長生きするため、少なくとも 5 億年前のものと考えられている TRAPPIST-1 のような星を取り囲む世界で、より高度な寿命が進化する可能性があります。
フォローアップも充実
ハッブル宇宙望遠鏡は、TRAPPIST-1B と TRAPPIST-1C の大気を特徴付け、この 2 つの世界はおそらく水素とヘリウムを多く含む大気によって囲まれていないこと、つまりそれらの大気が私たちの大気と似ている可能性があることを発見しました。
研究者は将来、これらの世界をさらに詳しく観察できるようになるでしょう。
NASA のジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) -- 2018 年に打ち上げられる予定のハッブルの後継望遠鏡 -- は、地球外惑星の大気を深く覗き込んで、それらが本当に私たちの惑星に似ている可能性があるかどうかを確認できるはずです。
「これはまさに最も優れたシステムです」
これらの世界を包む大気についてもっと学ぶことで、私たちが宇宙で孤独なのかどうかがわかるようになるかもしれません。
JWST は、系外惑星大気中の酸素、二酸化炭素、メタン、その他の分子を検出して、存在する可能性のあるバイオシグネチャーを見つけることができるかもしれません。
異星に生命が確実に存在するかどうかを示す特効薬の分子は存在しないが、惑星の大気中に特定の元素が見つかった場合、科学者は立ち止まる可能性がある。
例えば、JWSTが「分子状酸素を発見したり、化石燃料の燃焼など地球上の汚染の原因とされる炭素化合物を発見したりしたら、それはかなり素晴らしいことだろう」とハウエル氏は語った。 「こうしたことは、頭をかいて『すごい、それはかなり良い兆候だ』と言わなければならないことだろう。」