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生命が生存可能な惑星の数 ~2020年最新の研究報告~

生命が生存可能な惑星の数 ~2020年最新の研究報告~ UFO 異星人
生命が生存可能な惑星の数 ~2020年最新の研究報告~

 

カリフォルニア大学の研究チームは、銀河系にある「太陽のような」恒星のおよそ半数が、そのハビタブルゾーンに地球型惑星を持っていて、その数は3億個以上あると推測されるという結果を発表しました。

ちなみにハビタブルゾーンとは、恒星の周辺にある惑星において、十分な大気圧がある環境下で、その表面に液体の水が存在し、地球のように生命が存在し得る天文学上の領域のことで、生命居住可能領域、あるいは生存可能領域などと呼ばれています。

今回は、最新の研究報告から、銀河系に存在する生命の生存可能な星につい解説いたします。

 

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ドレイクの方程式

1961年に天文学者のフランク・ドレイク氏は「我々の銀河系に存在し人類とコンタクトする可能性のある地球外文明の数 Nを算出」するために7つの変数を用いた「ドレイクの方程式」を考案しました。

変数として「ひとつの恒星が、惑星系を持つ確率」や「1つの恒星の周りの惑星系で生命が存在し得るn惑星の平均数」などを定義し、そこから「その惑星で実際に生命が発生する割合」「その発生した生命が知的なレベルにまで進化する割合」「その知的なレベルまで進化した生命体が星間通信を行うほど高度な技術を獲得する割合」などを考え、掛け合わせるというものです。

これらの変数は、天体物理学的要因だけでなく、生物学的要因や社会・文化的要因も含まれていることから、実際にどのような数値を当てはめるかは議論の余地があるようです。

地球に似ている太陽系外惑星が存在する確率

「ドレイクの方程式」の変数の1つ「ひとつの恒星が、惑星系をもつ確率」については、実際のところ誰にも分からないものでした。

天文学者たちは、NASAの探査機「ケプラー」の観測データを使って、9年間にわたり地球に似ている太陽系外惑星を探してきました。

その結果、2018年までに2,600個以上の太陽系外惑星を発見しましたが、そのほとんどは地球に似ていない惑星ばかりでした。

そして今回、研究チームは探査機「ケプラー」の観測成果と欧州宇宙機関の宇宙望遠鏡「ガイア」の観測データを合わせることで、地球に似ている太陽系外惑星が銀河系に存在する確率を導き出すことに成功したのです。

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生命が存在し得る惑星の数

1961年に「ドレイクの方程式」が提唱された時、天文学者たちは太陽系の惑星に関する知識しか持っておらず、理論上では太陽系外惑星の存在を認識していましたが、実際の観測に基づく証拠はありませんでした。

近年、様々な観測データによって、惑星の数が銀河系の恒星の数より多いこと、ほとんどの恒星が伴星となる惑星を持っていることも分かってきたのです。

そして今回、地球型惑星の数は3億個以上あるという研究結果が発表されたことで、生命が誕生した可能性のある惑星が数多く存在することが証明されたのです。

探査機「ケプラー」

NASAの探査機「ケプラー」は、太陽系外惑星の軌道が主星と視線上で偶然重なる「食」の時に生じる、恒星の周期的な明るさの変動を検出することで、多くの惑星系の構造と多様性を探査してきました。

実際、探査機「ケプラー」によって得られる恒星の光度の変化、その変化の頻度などのデータに基づいて、様々な大きさや軌道をもつ太陽系外惑星が何千個も発見されたのです。

しかし、探査機「ケプラー」の最大のミッションは地球型の太陽系外惑星、つまり太陽に似ている恒星を主星として、その周りを公転する地球によく似た温暖で岩石質の惑星の割合を判断するためのデータ収集だったのです。

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地球に似ている太陽系外惑星が存在する確率

当初、太陽に似ている恒星の内、地球型の太陽系外惑星を持っている恒星の割合は約20%くらいだと考えられていましたが、今回の結果から、その割合は50%に近いことが分かりました。

つまり、太陽に似ている恒星2個の内、いずれか1個が、生命が生存する可能性がある惑星を持っていることになります。

生命が生存する可能性がある惑星が存在する確率

今回の研究で、生命が生存する可能性がある惑星が存在する確率を算出するのに、探査機「ケプラー」のデータと宇宙望遠鏡「ガイア」のデータを組み合わせて、様々な計算を行いました。

まず、探査機「ケプラー」のデータから、半径が地球の0.5~1.5倍程度あり、岩石惑星である確率が高い惑星を特定し、宇宙望遠鏡「ガイア」のデータから、特定した惑星の主星の大きさや温度のデータを抽出したのです。

そして、生命が生存する可能性がある惑星か否かを判断する際、主星との距離だけでなく、それぞれの惑星に届く恒星からの放射エネルギーを計算し、さらに液体の水が存在できる表面温度の惑星を選びました。

その結果、太陽に似ている恒星の内、地球と同じくらいの規模で温暖な岩石惑星がある確率は37%から60%だと推定しました。

さらに、温度条件に若干の幅を持たせてシミュレーションした場合、太陽に似ている恒星の内、地球サイズで温暖な岩石惑星がある確率は58%から88%という結果が出たのです。

生命が生存する可能性がある惑星はいくつあるのか

もちろん、地球型の太陽系外惑星がハビタブルゾーンにあるからと言って、本当に生命が生存可能であるか否かは、保有する水量や大気の成分、惑星の磁場、プレートテクトニクスなど、様々な要因を複合的に調べる必要がありますが、これらの要因を地球から観測することは難しいことです。

それでも、この研究によって、生命が生存する可能性がある惑星が現実的にどのくらいあるのかということが把握でき、地球から最も近い場所にある惑星までの距離を計算し、そして その惑星が地球のすぐ近く、わずか20光年以内の場所に存在することも分かったというのです。

さらに、33光年以内には4つの惑星が存在するそうです。

地球外文明の数

銀河系内に存在する地球に似ている太陽系外惑星の数が判明し「ドレイクの方程式」の変数に代入することで、人類とコンタクトする可能性のある地球外文明の数がより正確に推定できるようになりました。

しかし「進化した生命が高度な技術文明を発達させる確率」や「知的生命体による技術文明が通信をする状態にある期間」などの変数は、未だ特定するのは困難であると言えそうです。

さらに、太陽よりも小さく、温度の低い恒星の周りにも、地球型惑星が発見されていることから、太陽に似ていない恒星も調査対象に入れるべきかという問題もあります。

また、探査機「ケプラー」が発見した惑星の多くは巨大なガス惑星だったため、岩石惑星以外の惑星も調査対象に入れるべきか、検討の余地があるようです。

一方「ドレイクの方程式」の「生命が存在し得る状態の惑星において、生命が実際に発生する確率」と「発生した生命が知的なレベルまで進化する確率」という変数は、間もなく判明するかもしれません。

太陽系探査の進展によって、多種多様な場所で生命の存在が判明し、火星や木星の衛星エウロパに微生物が存在している可能性があるだけでなく、金星の表面にある有毒な雲の中にさえ生命が存在する可能性があるというのです。

 

いかがでしたか?
地球外生命体が一例でも発見できれば、生命の起源は偶然ではなく、適切な材料と環境さえあればごく自然に誕生するものであることが示されます。そして、銀河系の「生命が存在し得る惑星」の数を考慮すれば、生命が存在する可能性は高いと言ってもよいでしょう。ただ、「ドレイクの方程式」の地球外文明に関する変数は、実際に異星人からのコンタクトがあるまでは謎のままだと言えるでしょう。異星人とのコンタクトに成功した時、文明を持ち 生命を育む惑星が地球だけなのか否かという、大きな疑問が解決するに違いありません。
参考 : nationalgeographic, など
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