Thursday Feb 03, 2022

グリーゼ581c:超地球外惑星

グリーゼ581cは、2007年に発見された超地球外惑星である。 地球から20光年の距離にあるグリーゼ581星系に存在し、地球から比較的近い(天体的には)惑星です。 初期の研究では、グリーゼ581cは恒星のハビタブルゾーンにあるため、表面に液体の水が存在する可能性が指摘されていましたが、最近の研究では、金星のような環境である可能性が示唆されています。 この論文は、ジュネーブ天文台の天文学者Stephane Udry氏が主導したものです。 その結果、グリエセ581cは恒星のハビタブルゾーンの端にある2つの超地球型惑星のうちの1つであることがわかりました。

Gliese 581c は、親星を引っ張ることで発見された放射速度法を用いて発見されました。 発見した装置は、チリの欧州南天天文台が管理する3.6m望遠鏡のHARPS分光器です。 (HARPSは、今日天文学者が利用できる惑星探査装置の中で、より多く利用できるものの一つです。)

当時研究者は、グリーゼ581cが我々の惑星の5倍の質量しかないことから、「我々の地球に最も似ている既知の系外惑星」だと述べています。 (その後の探索で、地球の質量にもっと近い惑星がたくさん見つかりました。)

グリーゼ581cは地球に似ていると分類されましたが、研究者は、この惑星の実際の状況は我々の地球とはかなり違うかもしれないと警告しています。 例えば地表の温度は大気の組成や厚さに依存するだろう。

「グリーゼ581c」の親星は「グリーゼ581」と呼ばれ、Mクラスの矮星である。 太陽より温度が低いので、ハビタブルゾーンは私たちの太陽系より近くにあることになります。 M矮星は薄暗いので、星を横切る惑星を見やすく、惑星探査に適しています。

特徴と居住性

グリーゼ581を調べている研究者たちは、そこにいくつ惑星があるかについて、長年にわたって異なる意見を持っています。 この惑星のサインは独立した検索では見つからず、今日、その分野のほとんどの天文学者は、この惑星は存在しないと考えています。

惑星の数が正確にわからないため、グリーゼ581cの半径を決定することは困難である。 この惑星は恒星の表面を直接通過しているところを目撃されていないので、天文学者はグリーゼ581cが他の惑星や恒星に与える影響からその特徴を知るしかないのです。 その結果、この惑星が地球のような惑星に近いのか(大気が小さい)、海王星のような惑星に近いのか(大気が非常に厚い)、半径が決定されるでしょう。

グリーゼ581cは親星を約13日かけて公転している。 (これに対して、水星がはるかに大きな太陽の周りを回る軌道は約88日かかります)。 グリーゼ581cは恒星に非常に近いので、この惑星はタイダルロックされているというのが一般的な説です。 これは、惑星が公転するとき、常に同じ側を太陽に向けていることを意味する。 この現象は、太陽系の木星や土星の衛星によく見られる。 地球の月も、私たちの惑星とタイダルロックされている。

惑星がタイダルロックされている場合、片側(星に面した側)が反対側(常に星から離れた側)よりも常に暖かいことを意味している。 私たちが知る限り、居住可能な惑星の唯一の例である地球は、極地を除くほとんどの地域で昼と夜のサイクルが一定である。 何十億年もの間、生命体はこのサイクルに適応してきたのだ。

ポツダム気候影響研究所のヴェルナー・フォン・ブローが率いる天文学と天体物理学の2007年の追跡論文は、グリーゼ581cは親星に非常に近いため、生命を維持するには温度が高すぎることを示唆しました。 つまり、この惑星は金星のような環境であり、表面が非常に高温で、厚い大気の下で温室効果が暴走している可能性があるということだ。 このことは、北京大学の気候・海洋大気研究室に所属するY.Huが率いる2011年のAstronomy and Astrophysics誌の研究で確認されました。

Gliese 581cは近年、科学文献であまり議論されていませんが、天文学者は、親星に近い惑星のモデルを改善しようとより一般的に研究しています。 その一例として、ジェレミー・ルコントが率いるチームが、地球のような惑星で温室効果が暴走する条件を検証した論文が、2013年にネイチャー誌に発表されました。 この研究ラインは、2016年に地球からわずか4光年の距離にある居住可能な惑星、プロキシマ・セントゥアリbが発見されたことで、再び注目を集めています。

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