NASAの望遠鏡、一つの星の周辺に、最大の束の、地球サイズのハビタブルゾーン惑星を明らかにする
NASA Telescope Reveals Largest Batch of Earth-Size, Habitable-Zone Planets Around Single Star


NASAのスピッツア宇宙望遠鏡は、一つの星の周りに七つつの地球サイズの惑星の初めてのシステムを明らかにした。これらの惑星の三つは、岩の惑星(注:地球型惑星)が最も液体の水を持っていそうな親星(恒星:太陽)の周辺エリアのハビタブルゾーン(habitable zone:生物生息可能域)にある。この発見は、我々の太陽系外で、一つの星の周りに発見されるハビタブルゾーン惑星の最大数の記録をつくった。これらの七つの惑星の全ては液体の水を持っているかもしれず、その可能性はハビタブルゾーンの三つで最も高い。

「この発見は、居住可能な環境を発見するパズルの重要な一部になるかもしれない」と、NASAのサイエンス・ミッションディレクター Thomas Zurbuchen は言った。「我々は孤独である」という疑問に答えることは、最高の科学プライオリティであり、生物生息可能域で初めてこのような多くの惑星を発見したことは、そのゴールに向かった注目に値する前進である。

地球から約40光年の、星座みずがめ座におけるこの惑星達のシステムは我々と比較的近い。これらは我々の太陽系の外にあるので、これらの惑星は太陽系外惑星(系外惑星)として科学的に知られている。

この太陽系外惑星システムは、チリの TRAPPIST (Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope:通過惑星および微惑星小望遠鏡)にちなんで、トラピスト1(TRAPPIST-1)と呼ばれる。2016年5月、トラピストを使っている研究者達が、このシステムに三つの惑星を発見したと発表した。欧州南天文台の大型望遠鏡 VLT を含むいくつかの地上ベースの望遠鏡による支援を受け、スピッツアはこれらの惑星の二つの存在を確認し、五つの追加を発見してシステムで知られた惑星の数を増やした。

この新しい成果は水曜日の「ネイチャー」誌で発表され、ワシントンのNASA本部の ニュース概況説明 で発表された。このチームは、スピッツアデータを使って七つの惑星の大きさを正確に測定し、そのうち六つの質量の初めての推定を行い、推定される密度を提供した。

それらの密度に基づけば、トラピスト1の全てが岩の惑星(注:地球型惑星)である可能性がある。更なる観測は、それらの水の豊かさを確定するのに資するだけでなく、誰かがそれらの地表で液体の水を飲むかもしれないかどうかも明らかにするだろう。7番目の最も遠い系外惑星の質量はまだ推定されていない。科学者達は、それが氷の「雪玉状の」世界かもしれないと考えているが、更なる観測が必要である。「トラピスト1の七つの不思議は、この種の星を周っているのが見られる初めての地球サイズの惑星である」と、主執筆者でありベルギー大学のトラピスト系外惑星調査の主任研究員である Michael Gillon は言った。「これは、潜在的に居住可能な、地球サイズの世界の大気を調査するための、これまでで最高のターゲットである。」

我々の太陽と対照的に、超冷たい矮星に分類されるトラピスト1星は、我々の太陽系の惑星よりも近い非常に近くを周っている惑星にも液体の水が残存するかもしれないほど冷たい。トラピスト1惑星の全ての七つの軌道は、水星が我々の太陽にあるより彼らのホスト星に近い。惑星は、また、互いに非常に近い。もし人が惑星表面の一つに立ったならば、彼らは見上げ、地球の空の月より大きく見える、近隣の世界の形または雲を見る可能性があるだろう。

これらの惑星達は、また、惑星の同じ側が常に星に面していることを意味する、したがって、それぞれの側が永久に昼か夜になる、星の潮力で縛られているかもしれない。これは、それらが、地球上と全く異なる気象パターン、例えば昼の側から夜の側に吹く強い風や極端な温度変化などを持っていることを意味するのかもしれない。

太陽を周って地球を追跡する赤外望遠鏡スピッツアは、星が、人の目に見ることができない長い波長の赤外線光で最も明るく輝くので、トラピスト1を調査するのに適していた。2016年の秋に、スピッツアは、500時間ほぼ連続的にトラピスト1を観測した。スピッツアは、このシステムの複雑な構造を現す、ホストの星の前で惑星の十分な横断、トランジットを観測するユニークな軌道に置かれている。オペレーションの5年で予定された通りに宇宙船の冷却剤が尽きた後に始めたスピッツアの「暖かいミッション(warm mission)」の間に、技術者達は、惑星のトランジットを観測するスピッツアの能力を最適化した。

「これは、私がスピッツア・オペレーションの14年間で知った最も刺激的な成果である」とNASAのスピッツア科学センターのマネージャ Sean Carey は言った。スピッツアは、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡がフォローアップできるように、これらの惑星の理解を進めるために秋にフォローアップを行うだろう。このシステムの多くの観測がより多くの秘密を明らかにすることは確かである。

スピッツアの発見を追って、NASAのハッブル宇宙望遠鏡は、生物生息可能域内の三つを含む惑星達の四つの精査を始めた。これらの観測は、海王星のようなガスの世界で典型的な、これらの惑星の周囲の膨らんだ、水素で占有された大気の存在を評価することを目指している。ハッブルチームは、2016年5月に二つの最も内部の惑星を観測したが、そのような膨れた大気の証拠は発見されなかった。このことは、星に最も近い惑星が、特性において岩石惑星であるというその例を強めた。

「トラピスト1システムは、地球サイズの惑星の周囲の大気を研究する、次の10年での最高の機会の一つを提供している」とハッブル調査の共同リーダー Nikole Lewis は言った。NASAの惑星ハンティングケプラー宇宙望遠鏡もまた、惑星の通過による星の明るさの非常に小さな変化を測定してトラピスト1システムを調査している。K2ミッションを運用するこの宇宙船の観測は、システムにおける新しい惑星の調査に限らず、天文学者達に既知の惑星の特性を純化する場を提供するだろう。このK2観測は3月初めに結了し、一般の目録上で利用可能となるだろう。

スピッツア、ハッブル、ケプラーは、2018年に打上げが予定される、NASAのジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使った引き続く調査の、天文学者達の計画を助けるだろう。非常に大きな感度を持つウェッブは、水、メタン、酸素、オゾン、その他の惑星の大気の構成要素の化学物質の指紋を検出することができるだろう。ウェッブは、また、居住適性を評価するキーとなる要因、惑星の温度と表面圧を分析するだろう。

NASAのジェット推進研究所(JPL)がスピッツア宇宙望遠鏡ミッションを管理し、科学オペレーションはカリフォルニア工科大のスピッツア科学センターで行われれ、宇宙船のオペレーションは、ロッキード・マーティン宇宙システム社にベースを置いている。

リンク集

  1.  スピッツア宇宙望遠鏡(英語)
  2.  ハッブル宇宙望遠鏡(英語)
  3.  国立天文台(日本語)
  4.  イメージ集(英語)
  5.  解説ビデオ(英語解説付き:Youtube)
  6.  TRAPPIST-1 惑星軌道とトランジット(アニメーション:Youtube:無声)
  7.  TRAPPIST-1 惑星周回(アニメーション:Youtube:無声)

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    Feb 22, 2017    


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