1年足らず前、天文学者たちは驚くべき発見を発表した。彼らが見つけたのは、地球サイズの惑星3つが、小さく暗い赤い星の周りを公転していた。
ところが、最初の観測では惑星をかなり見落としていたことが分かった。
天文学者たちは現在、7つの地球に似た岩石惑星が、TRAPPIST-1と呼ばれる恒星の周りを回っている可能性があると考えている。この恒星は「超低温」の赤色矮星で、みずがめ座にあり、約39光年離れている。世界各地の研究者30人が水曜日、学術誌『ネイチャー』で新たな発見を発表した。
チームの驚きは、惑星の数が増えたことだけではなかった。
それぞれの惑星は、TRAPPIST-1のゴルディロックスのようなハビタブルゾーンを公転している。そこは、液体の水が存在できるだけの恒星光が届く領域だ。チームのメンバーは水曜日の電話記者会見で、7つのうち3つか4つの惑星は生命が存在する候補地にもなり得ると述べた。
「地球型惑星の領域にあると言える惑星が7つ見つかったのは、これが本当に初めてです。これは本当に、本当に驚くべきことです」と、論文の著者の一人で、ベルギーのリエージュ大学の天文学者、ミカエル・ジヨンは述べた。
新たに発見された惑星は、それぞれ地球の約80％から90％の大きさで、太陽系外の地球外生命の探査に大きな影響を及ぼす可能性がある。
「居住可能な世界を探すうえで、大きく、加速した飛躍を遂げました」と、サラ・シーガーは水曜日のNASA記者会見で語った。研究には参加していないMITの惑星科学者だ。「この系では、まるでゴルディロックスに姉妹がたくさんいるようです」
異質だが、ありふれている可能性もある太陽系
この矮星はおおよそ木星ほどの大きさで、既知の7つの惑星、TRAPPIST-1b、1c、1d、1e、1f、1g、1hからなる惑星系は、私たちの太陽系と比べて比較的小さい。
実際、最も内側の惑星1bの「1年」は約1.5日しかない。最も外側の惑星1hは、科学者たちがかすかに捉えたにすぎないが、恒星を1周するのに約20日かかる可能性がある。
「TRAPPIST-1を太陽の位置に置いたとしたら、7つの惑星はすべて水星の公転軌道の内側に収まります」と、リエージュ大学のもう一人の共著者、エマニュエル・ジュアンは電話会見で述べた。
しかし、それは生命が存在する可能性を否定するものではない。
TRAPPIST-1の表面温度は太陽の約半分で、恒星としては超低温だ。しかし、惑星が十分近くを公転すれば、地球が太陽から9300万マイル離れて受け取るのと同じ量の太陽エネルギーを受け取ることができる。TRAPPIST-1の惑星はすべて「温暖」で、焼け焦げるほど近くはないようだ。
チームの共著者で、ケンブリッジ大学天文学研究所の天文学者アマウリー・トリオーは、単一の恒星の周りに地球サイズの惑星が7つ見つかった前例のない発見が、単に幸運だったのか、それともこれほど多くの惑星が一般的なのかを「知るのは非常に難しい」とチームが述べたと話した。
いずれにせよ、これほど多くの惑星が見つかったことで、人類が天の川銀河だけでなく、宇宙全体でも孤独ではない可能性が大きく高まるかもしれない。
トリオーによると、その理由は、赤色矮星が私たちの銀河にある1000億から4000億個の恒星の30％から50％を占めていることにある。赤色矮星は、恒星の中で最も数が多く、寿命も長い種類だという。（研究者らによれば、これまでに発見された恒星系のうち、太陽に似た恒星を持つものは約10％にすぎない。）
「宇宙に生命を見つけるための重要な一歩を踏み出したと思います」と、トリオーは電話会見で『ビジネス・インサイダー』に語った。
「これまで、調べるべき適切な惑星がなかったのだと思います」と彼は述べた。「もし生命が繁栄し、地球上のものに似たガスを放出しているなら、私たちには分かるでしょう。調査に適した対象が見つかったのです」
もう一つの候補は、TRAPPIST-1より何倍も近い、4.24光年先の赤色矮星プロキシマ・ケンタウリかもしれない。2016年、天文学者たちはこの恒星系に地球に似た惑星がある可能性を知った。プロキシマbと呼ばれる。
NASAが打ち上げを予定しているジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、生命の兆候を探して惑星の大気を調べられるかもしれない。ロシアの大富豪も、スターショットと呼ばれる野心的なミッションを支援している。この計画では、小型宇宙船の編隊をレーザーで推進し、プロキシマ・ケンタウリとその近くにあるアルファ・ケンタウリへ送り、恒星の周りにある惑星を直接調査し、撮影する。
TRAPPIST-1の周辺に生命が存在する可能性
天文学者たちが25年前に初めて太陽系外惑星を確認して以来、科学者たちは宇宙には生命がありふれている可能性が高いという考えを徐々に受け入れてきた。（ただし、それが知的か、怒っているか、友好的か、無関心かは、また別の問題だ。）
惑星が恒星の前を通過して、その光をほんのわずかに弱めるトランジット法によって、私たちの銀河だけでもおそらく数兆個の惑星が存在することが示された。
ジヨンと同僚たちは、同じ方法で7つの惑星を発見した。最初の3つは、TRAPPISTという地上望遠鏡を使って、それ以前の数年間に見つけていた。新たな研究で取り上げた追加の4つは、NASAのスピッツァー宇宙望遠鏡でTRAPPIST-1を20日間連続して観測し、検出した。
太陽よりずっと低温の恒星は数も多く、岩石惑星を温めて水を溶かすことができる。ただし、それには大気中に十分な温室効果ガスが必要だ。
「その大気は地球や金星に非常によく似ている可能性も、まったく異なる可能性もあります」とジヨンは述べた。
研究によると、惑星が恒星光をどれだけ弱めるかをもとに推定した直径と質量は、岩石惑星の特徴と一致している。また、氷や液体の海として水をたたえる惑星の特徴とも一致する可能性がある。
だからといって、TRAPPIST-1の周辺に生命がいると決まったわけではない。
危険な宇宙天気には太陽フレアやコロナ質量放出があり、高エネルギー粒子を浴びせて生命を脅かす可能性がある。赤色矮星は、ほとんどの種類の恒星よりも、こうした激しい活動で知られている。
惑星は「共鳴」状態で公転しているようにも見える。これは、木星の大きな衛星のように、潮汐固定されて常に同じ面を恒星に向けている可能性を意味する。
しかし研究者らによると、どちらの特徴も、そこに存在するかもしれない生命に必ず破滅をもたらすわけではない。
まずジヨンによると、巨大なプラズマの球が核融合する恒星としては、TRAPPIST-1は「非常に穏やかな星」だという。
ジヨンはまた、公転共鳴と潮汐固定は有利に働く可能性があると述べている。
「これによって、惑星の核で大規模な潮汐加熱が起きる可能性があります」と彼は述べた。重力による力が惑星をこねるように変形させるためだ。
そうした熱は氷を溶かして液体にし、火山活動を通じて断熱効果のあるガスを惑星の大気に噴出させ、生命の材料を広くかき混ぜる可能性がある。
TRAPPIST-1系の今後
ジヨンは、チームによるTRAPPIST-1の7惑星の発見は「まだ始まりにすぎない」と述べた。
惑星を直接撮影するのは難しいかもしれないと研究者らは述べた。しかし今後5年以内に、2018年打ち上げ予定のJWSTなどの望遠鏡を使い、惑星の大気を通過する恒星光を観測したいと考えている。
この手法を使えば、惑星にどれほどの酸素やオゾン、その他のガスが含まれているかを測定できる可能性がある。
「たとえば、水が豊富な惑星では水の光分解によって酸素が生じることがあります」とジヨンは述べた。「生命が存在する可能性の範囲を示したり、絞り込んだりできるのは、分子とその相対的な存在量です。今後を見守りましょう」
地球外知的生命体探査（SETI）はすでにこの恒星系に耳を傾け、異常な信号がないことを確認したと、ジヨンは水曜日のNASA記者会見で述べた。
今のTRAPPIST-1が生命のない不毛な惑星系に見えたとしても、将来、異星人を探す場所として可能性が低いということにはならない。
「惑星のどれかに生命が存在するでしょうか。私たちにはまったく分かりません」イグナス・スネレンは、研究チームには加わっていないものの、『ネイチャー』のために論文を査読したライデン大学の研究者で、付随する論説にそう記した。
「しかし、一つ確かなことがあります。数十億年後、太陽が燃料を使い果たし、太陽系が消滅したときも、TRAPPIST-1はまだ生まれたばかりの恒星でしょう。水素を燃やす速度が非常に遅いため、あと10兆年は生き続けます」とスネレンは記し、それは「宇宙がこれまで存在してきた期間の700倍以上であり、生命が進化するには十分な時間と言えるでしょう」と付け加えた。
