赤色矮星を巡る系外惑星の脅威はX線
【2018年4月9日 EWASS and NAM 2018】
1990年代以降、これまでに4000個近い系外惑星が発見されている。そのうち、大きさが地球サイズで、しかも中心星から程よい距離にあって液体の水が表面に存在しうる「ハビタブルゾーン」に位置するする惑星は、ほんの一握りしかない。
地球サイズの惑星候補の多くは、太陽に比べてはるかに小さな低温の星である赤色矮星の周りを回っている。そのため、赤色矮星のハビタブルゾーンは、地球から太陽間の距離よりもずっと中心星に近い。赤色矮星からは強いX線が放射され、表面で大規模な爆発現象(フレア)や大量の荷電粒子などを放出する「コロナ質量放出(CME)」が頻繁に起こると考えられているため、生命の存在にとってはこれらが問題となる。
赤色矮星とその周りを回る惑星の想像図(提供:NASA/ESA/G. Bacon (STScI))
赤色矮星の周りのハビタブルゾーンに位置する惑星が受けるリスクを明らかにする目的で、独・チューリンゲン天文台のEike Guentherさんらの研究チームは、フレアが起こりそうな複数の低質量星を集中的にモニタリング観測した。
彼らは2018年2月に、しし座の方向16光年の距離に位置する赤色矮星「しし座AD星」で巨大なフレアを観測した。しし座AD星から300万kmの距離(地球から太陽間の距離の50分の1)には巨大惑星が存在することが知られており、さらに地球サイズの惑星も、より外側に位置するハビタブルゾーンの中に存在するかもしれないと考えられている。
Guentherさんたちは、このフレアがしし座AD星系の巨大惑星や未発見の惑星にどんな影響を及ぼしたのかについての研究を進めているが、これまでの調査によると、巨大惑星にはフレアの影響は見られず、またこのフレアはCMEを伴うものではなかったことが示唆されている。CMEは小さな惑星の大気をはぎ取る役割を果たすと考えられているため、ハビタブルゾーンに存在する生命にとっては、この結果は良い知らせだ。今回のモニタリング観測の結果から、小さな星ではCMEはそれほど一般的な現象ではないと研究チームでは考えている。
ただし、フレアに含まれるX線放射は危険だ。Guentherさんたちによると、X線は地球サイズの惑星の大気を通り抜けて惑星表面まで到達するという。陸上の生命はフレアのX線によって深刻な影響を受けるため、生き残れるのは海の中の生命だけとなるかもしれない。
「多くの研究者によって、地球に似た惑星の探索や、『この宇宙には私たち人類しか存在しないのだろうか』という古くからの問いに答えるための取り組みが進められています。質量の小さな恒星は宇宙に最も多く存在しますが、このタイプの恒星の周囲に存在する惑星は、中心星で時おり発生する硬X線アウトバーストの影響を受けるため、生命(少なくとも陸上の生命)にとっては決して素晴らしい場所ではないということを今回の結果は示しています」(Guentherさん)。
一部の研究者は、強い放射線を伴うフレアによって惑星のオゾン層は2年間で94%まで激減する可能性があり、こうしたフレアは全ての生命にとって致命的なものになりうるとしている。もしそうなら、私たちが「第二の地球」について語るのは時期尚早なのかもしれない。
〈参照〉
- European Week of Astronomy and Space Science press release:X-rays could sterilise alien planets in (otherwise) habitable zones
関連記事
- 2023/01/17 光合成の蛍光から系外惑星の生命を探す
- 2022/12/22 低密度の系外惑星、「煮えたぎる海洋惑星」か
- 2022/12/20 地球型惑星の大気は強い紫外線に負けない
- 2022/11/22 実験室でミニチュア太陽フレアを生成
- 2022/10/07 巨大ブラックホールのフレアが電波ジェットを作り出す
- 2022/10/06 海を持つ惑星は赤色矮星の周りに意外と多く存在する可能性
- 2022/09/13 低温星のハビタブルゾーンで地球型惑星を発見
- 2022/09/13 惑星系に名前をつけよう!太陽系外惑星命名キャンペーン2022
- 2022/09/08 JWSTが系外惑星を初めて直接撮影
- 2022/09/01 系外惑星の大気から二酸化炭素を検出
- 2022/08/15 形成中の惑星を取り巻く円盤からガスを初検出
- 2022/08/12 トモエゴゼンが赤色矮星の短時間フレアを多数検出
- 2022/08/02 すばる望遠鏡による低温の恒星を巡る惑星探し、最初の発見
- 2022/04/27 恒星に隠された系外惑星の光から大気の特性を解明
- 2022/04/08 太陽系と異なるプロセスで形成中の惑星
- 2022/03/29 系外惑星が地球のような月を持てる条件
- 2022/03/07 中性子星合体が残したX線、爆発の衝撃波かブラックホールの誕生か
- 2022/01/06 星のゆりかごを撮影した画像から多数の浮遊惑星を発見
- 2021/12/10 液体の水が見つかる可能性のある系外惑星、太陽系の近くに発見
- 2021/11/25 塵粒から巨大ガス惑星まで、成長の道筋を解明