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宝石でできた惑星を発見 ~魅惑の惑星スーパーアースとは?~

宝石でできた惑星を発見 ~魅惑の惑星スーパーアースとは?~ 惑星
宝石でできた惑星を発見 ~魅惑の惑星スーパーアースとは?~

 

宇宙の違う星であっても、美しい宝石が取り放題だと言われたら、無理してでも行きたくなりませんか?

実際、サファイアやルビーでできていると思われる外惑星が発見されたそうです。

それがスーパーアースと呼ばれる太陽系外惑星で、質量は地球の数倍程度、主成分は岩石や金属などの固体から成っていると推定されています。

今回は、このスーパーアースについて解説します。

 

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地球型惑星「HD219134b」

英・ケンブリッジ大学の天文学者 エイミー・ボンソル氏は、「太陽のような白色矮星、あるいは太陽系外地球型惑星の組成について」というメインテーマで研究をしていました。

この研究によって、地球型惑星でのカルシウムやアルミニウムといった元素の分布がある程度、解明されてきましたが、今回の研究では そうした元素で構成された惑星が誕生するための条件が探された結果、新たに発見されたのが「HD219134b」です。

この惑星は、地球から21光年離れているカシオペア座のスーパーアースで、1年はたった3日しかありません。

「宝石の惑星」誕生の条件

スーパーアースである「HD219134b」は地球型惑星ですが、他の地球型惑星と比較するとカルシウムとアルミニウムが多いため、密度が10パーセントから20パーセントも低いという特徴があります。

さらに恒星の近くにあるため温度も高く、宝石が形成されやすい条件が備わっているために、ルビーとサファイアが豊富に存在するだろうと推測されたのです。 しかも、このような外惑星は他にもあります。

すでに発見されている「かに座 55番星e」や「WASP-47」といったスーパーアースも「HD219134」と同様、密度は低いと想定され、「かに座 55番星e」は2012年に、ダイヤモンドが豊富にあるスーパーアースとして話題となりました。

ボンソル氏たちは、宝石ができる条件として「カルシウム、アルミニウム、酸化物が大量にある地球型惑星で、主星との距離が近い場合に形成される」との仮説を立てました。

「かに座55番星e」「WASP-47」「HD219134b」は この条件に合うものとして、最近になって発見された天体なのです。

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他にも多様な外惑星が存在する可能性が、

これらの発見によって明らかになったことは、外惑星が多様性に富んだ存在で、地球とは相当 異なるものである可能性が高いことだ、とボンソル氏は言います。

スーパーアースを含めた地球型外惑星は、私たちの想像を超えてもっと種類の幅が広い可能性が高いのです。今後、ボンソル氏たちは、同じような化学物質が大量にある外惑星を探す予定であり、その一つの大きな機会となるのが、2026年に欧州宇宙機関が打ち上げを計画している外惑星探査機「PLATO」です。

無数の星々を横切る惑星を検出するために搭載された最新鋭の観測機器によって、多くの新発見があることを期待しましょう。

外惑星の研究が太陽系の秘密をも解き明かす

宝石がキラキラ輝く外惑星では、既知の生命は進化どころか、存在すら難しいのかもしれませんが、そのような惑星が生み出され、世界を構築する仕組みに対する興味は尽きません。

宝石惑星の研究により、地球が誕生したメカニズムや、たくさんの宝石が眠るスーパーアースを作り出す力を太陽系が持っていることについて、新たな知見が得られることでしょう。

何より、宇宙のどこかに色とりどりに輝く星があることが分かるだけでも、凄いことだと思いませんか。

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ダイヤモンドでできた惑星を発見(アメリカの研究)

最新のアメリカの研究によると、「かに座55番星e」には、ダイヤモンドが豊富に含まれている可能性があると言われています。

この「かに座55番星e」は、地球の2倍の大きさ、8倍の質量を持つ岩石惑星で、「スーパーアース」に分類され、2011年に初めて主星の前を通過する姿が検出されました。

軌道が主星に近く、わずか18時間の公転周期、摂氏2150度に達する地表の表面温度のため、生物の生存は望めませんが、一方でこれは、炭素が存在していることもあってダイヤモンドの生成には最適な条件でもあります。

NASAのスピッツァー宇宙望遠鏡が「55番星e」の軌道と質量のデータを収集し、それらを基にして作られたコンピューターモデルによって「55番星e」の化学組成を推測、「ダイヤモンドで輝く惑星は、SFの世界で長く夢として語られてきたので、それが存在するという証拠を実際の宇宙で発見したことは驚くべきことだ」と、イェール大学の博士研究員で今回の研究の指揮を執ったニック・マドゥスダン氏は言います。

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この宝石のような惑星は、北天の星座である「かに座」に位置し、地球から40光年と比較的近い距離にあり、夜空が暗ければ55番星eの主星が肉眼でもはっきりと見えます。

更に、ニック・マドゥスダン氏は「炭素が主成分と思われる惑星はあまりに珍しく、過去にも知られておらず、それが今回見つかったことで、惑星の化学組成に関して我々が持っていた理解を根本から変えるものだ」と言いましたが、今回の研究結果によれば、55番星の主星の炭素含有量が豊富で、太陽の炭素量を相当上回っているという既存の研究結果とも一致しています。

また、プリンストン大学の天文学者 デイビッド・スパーゲル氏は、このダイヤモンド惑星について、未知の化学組成を持った、全く新しい種類の惑星を初めて発見したケースだと考えています。

今回の発見が、惑星の進化についての我々の理解に、どれほどの影響を及ぼすのかは不明ですが、惑星の豊富な種類の全容を解明する上で、重要な一歩であることは確実です。

グリーゼ581dは生命生存の条件を満たす惑星だと確認

フランス国立科学研究センターの研究チームは、地球から20光年離れた惑星について、これまでは太陽放射が地球の3分の1以下で、自転と公転が同期、つまり一方の面だけがずっと太陽側で、反対側はずっと夜の状態のままであり、生命が生き延びることは不可能な環境だと考えられていましたが、最新の調査結果から生命が生存する条件を満たしていることを確認した、と発表しました。

その惑星は、赤色矮星「グリーゼ581」の、水が沸騰するほど暑くなく、水が常に凍るほどには寒くない、いわゆる「ハビタブルゾーン=生命居住可能領域」の周りを公転する惑星「グリーゼ581d」で、地球の約2倍の大きさ、7倍の質量を持った、地球から最も近い太陽系外惑星の1つです。

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この惑星に関する新たな調査によると、まず温室効果ガスである二酸化炭素の分厚い層に包まれ、熱が逃げにくくなっていることが判明、さらに主星「グリーゼ581」が発する赤色光線が「グリーゼ581d」の二酸化炭素の層を通過して地表を暖める効果があることも判明しました。

これらによって「グリーゼ581d」は海があり雲が発生し、雨が降る程度に暖かく、生命体が生存するための十分な水分と温暖な気候を持っていると結論付け、太陽系外惑星で初めて生命の生存の条件を満たしているとされたのです。

そうだと分かれば、今すぐに宇宙旅行に行きたい人にとって、「グリーゼ581d」は「独特な場所になる」と研究チームは述べています。

実際には、二酸化炭素の分厚い大気と雲で覆われ、地表は常に暗く赤い光で照らされ、質量の大きさから計算すると地球の約2倍の重力があるからです。

そもそも光速に近い速度で飛行する宇宙船でも「グリーゼ581d」に到着するには20年以上かかるので、現代の科学で作れるロケットでは「グリーゼ581d」に辿り着くのに30万年かかってしまいます。

 

いかがでしたか?
映画「パッセンジャー」のように、目的地に到着するまでの120年間、航行可能な宇宙船が開発される日は来るのでしょうか? 想像するだけでもワクワクします。
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