ケプラーの不合格品山で発見された、居住可能な可能性のある地球サイズの太陽系外惑星

ケプラーの不合格品山で発見された、居住可能な可能性のある地球サイズの太陽系外惑星

何年もの間、熱心な専門家チームが、コンピューターが見逃した何かを見つけようと、却下されたケプラーの膨大なデータを手作業でふるいにかけてきた。その結果、天文学者に知られている中でおそらく最も地球に似た惑星が発見された。

昨日、天体物理学ジャーナル・レターズ誌に掲載された新たな研究で、地球と驚くほど同じ大きさの太陽系外惑星「ケプラー1649c」が発見されました。この惑星は地球から300光年離れたところに位置し、地球の1.06倍(小数点以下を多少上下しますが)の大きさで、私たちの輝く青いビー玉とほぼ同じ大きさです。この岩石惑星は、主星のハビタブルゾーン(惑星の表面に液体の水が存在できる、非常に狭い空間)内に存在しています。

驚くべきことに、この地球型太陽系外惑星は、ケプラー宇宙望遠鏡のデータがコンピューターアルゴリズムによって却下された体系的な視覚検査を受けていなければ、発見されることはなかったかもしれません。その詳細については後ほど説明します。それでは、この新しく発見された惑星を詳しく見ていきましょう。

地球とケプラー 1649c の横並びの比較。
地球とケプラー1649cの横並びの比較。イラスト:(NASA/エイムズ研究センター/ダニエル・ラター)

論文によると、ケプラー1649cは地球の約75%の恒星光を受けており、平衡温度は約234ケルビン(摂氏マイナス39度、華氏マイナス38度)である。平衡温度は恒星からの入射光のみに基づいており、天体のアルベド(反射率)や大気の影響といった要素は考慮されていない。ケプラー1649cの実際の表面温度については、科学者たちはこの惑星の大気の組成について、もし大気が存在するかどうかさえも全く分かっていないため、まだ特定できていない。しかし、比較対象として、地球の平衡温度は278.5ケルビン(摂氏マイナス5度、華氏マイナス42度)である。

「大きさや気温の予測から言って、これはケプラーがこれまでに発見した惑星の中で地球に最も似ている」と研究の共著者であるジェフ・コフリン氏はSETI研究所のプレスリリースで述べた。

他に注目すべき太陽系外惑星としては、大きさで地球に匹敵するTRAPPIST-1f、温度で地球に匹敵するTRAPPIST-1dとTOI 700dが挙げられます。しかし、これらの惑星はどれも、ケプラー1649cほど大きさと温度の両方の基準を満たしていません。

この太陽系外惑星は、主星である赤色矮星ケプラー1649の周りをわずか19.5日で一周します。1年がこれほど短いことから、ケプラー1649cが主星のすぐ近くにあることは明らかです。しかし、太陽の4分の1の大きさしかないこの低質量の恒星は、太陽ほど強力ではありません。

これは居住可能性の観点から見て、潜在的に悪いニュースです。赤色矮星は銀河系において非常に一般的であり(天の川銀河の恒星の約4分の3は赤色矮星です)、強力な恒星爆発という形で頻繁に癇癪を起こす傾向があります。そのため、宇宙生物学者の間では、赤色矮星系には生命が存在しないのではないかとの懸念が生じています。

ケプラー 1649c、その赤色矮星、およびこの系に以前から存在が知られている第 2 の惑星を描いた芸術家の描写。
ケプラー1649c、その赤色矮星、そしてこの系に存在することが以前から知られていた2つ目の惑星の想像図。イラスト:(NASA/エイムズ研究センター/ダニエル・ラター)

現在までに、NASA のケプラー宇宙望遠鏡は 2,400 個近くの太陽系外惑星の発見に貢献してきましたが、この特定の世界は発見される寸前でした。

数年前、Robovetterと呼ばれるコンピュータアルゴリズムがケプラーのデータを解析する際に、この惑星を見逃しました。これらの自動化システムは極めて重要です。なぜなら、2009年から2018年まで運用されていたケプラーは、長年にわたり数十万件もの観測データを生み出しており、それらすべてを太陽系外惑星の兆候の有無について分析する必要があるからです。

この自動化プロセスの第一歩は、システムがトランジット法を用いて恒星の明るさの低下(太陽系外惑星の兆候の可能性)を探すことです。第2段階では、ロボベッターが変光星(光度が変動する星)、近傍の天体の通過、ケプラーの電子機器によって生じるアーティファクトなど、外部要因による誤検出を除外する必要があります。

しかしながら、このシステムは完璧ではありません。

「アルゴリズムの作業を手作業で調べていなかったら、見逃していただろう」と、この研究の主著者でテキサス大学オースティン校のNASAセーガン博士研究員アンドリュー・ヴァンダーバーグ氏はNASAのプレスリリースで述べた。

ケプラー偽陽性ワーキンググループと呼ばれる専門家チームが、ロボベッターが見逃したかもしれない何かを見つけようと、これらの不合格データを調べました。この新しい太陽系外惑星は、3年前に公開されたケプラーの偽陽性データで発見されていました。

「この発見は、自動化技術が進歩したとしても、惑星候補を人間が調査することの価値を強調するものであり、M型矮星の周りの地球型惑星は、より質量の大きい恒星の周りの惑星よりも一般的である可能性があることを示唆している」と、著者らは新たな研究で述べている。

https://gizmodo.com/nasa-releases-remixed-version-of-iconic-pale-blue-dot-1841669404

これは非常に興味深い新発見ですが、真に地球に似た惑星の探求は続いています。今のところ、私たちの淡い青い点に匹敵するものは見つかっていません。

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