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2013年11月18日 (月)

太陽系外惑星!第2に地球はいつ発見されるか!

宇宙のどこかに地球そっくりの星があるだろうか。人類が長年抱いてきた疑問に声が出ようとしています。新しい望遠鏡や衛星の観測によって、太陽以外にも惑星持つ恒星が数多くあることが分かってきました。その中には地球とよく似た惑星もあり、生命が存在しても不思議はありません。

 

国立天文台などは今年8月、米国・ハワイにある直径8.2メートルのすばる望遠鏡が60光年離れた恒星を回る惑星の鮮明な直接撮影に成功したと発表しています。大気の揺らぎや電気的なノイズを減らした高感度の観測で、その姿を捉えたのです。惑星は木星の3~5.5倍の大きさで、自ら光を放たないので暗く見えにくいのですが、現在の技術はそれを映し出すところまで来ているのです。

 

太陽系外の惑星(系外惑星)を研究する国立天文台の田村教授は「系外惑星が見つかるなんて1980年代には考えられなかったことで、撮影できるようになったのはここ数年」と話しています。写真に取られ誰もが認める系外惑星はまだ1個だけですが、間接的に存在が確認された惑星はすでに約150個に上り、候補も含めると3,400個を超えたそうです。

 

間接的な惑星の探し方は大きく2つあります。1つは、惑星の重力に引っ張られて恒星が周期的に揺れる様子を捉える「ドップラー法」です。恒星が地球に近づく方向に揺れると光が青みがかり、遠ざかると赤みがかるのです。その変化を観測すれば惑星の周回周期と質量が推定できるのです。

 

2つ目は、恒星の前を惑星が通った時に光が遮られ、わずかに暗く見るのを捉える「トラジェット法」です。小型の望遠鏡でも観測できるうえ惑星の大きさも推定できます。両方の方法でデータを取れば惑星の密度が推定でき、地球のような岩石質の惑星か、木星のようなガスが集まった惑星か推定できるのです。

 

系外惑星探しは20世紀後半にはじまったのですが成功しませんでした。1995年にスイスのミシェル・マイヨール博士らがドップラー法を使って初めて確認したのです。米国が2009年に上げたケプラー衛星は精密なトラジェット法で13年までに2740個の惑星候補を発見しました。今後も増え続けるのは間違いないのです。太陽と同じような恒星で惑星が見つかる確率は60%以上です。

 

それでは青く水をたたえた第二の地球はあるのでしょうか。生命誕生に必要な液体の水が存在するのは、限られた軌道の惑星だけです。軌道が恒星に近いと暑くて蒸発し、遠すぎると凍り付いてしまいます。ちょうど良い軌道の範囲をハビタブルゾーン(生命可能領域)と呼びます。その領域にある「ハビタブル惑星」がすでに10個以上見つかったのです。ケプラー衛星が発見した候補も入れると30個ほどになるそうです。

 

ハビタブル惑星に生命がいるかどうかも調べられるそうです。人工衛星で地球を調べるように、遠い惑星から届く光を望遠鏡で詳細に分析すれば、大気の成分や地表の状態が分かり、もし大気中に酸素や二酸化炭素、メタンなどが一定割合で発見されれば、生命の存在が示唆されるそうです。地球のように植物があれば光合成のため特定波長を強く吸収するので検知できるのです。

 

このように、「惑星には行けなくとも、これらの証拠が揃えば生命が存在すると考えるべきだ」と言い、もし第2の地球が発見されれば、人類の生命観が変わることでしょう。

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