NHK「コズミックフロント☆NEXT」#4「ミステリー 地球に最も似た惑星」」あらすじ【更新】
◇■■ NHK-BSプレミアム 「コズミック フロント☆NEXT」「コズミック フロント☆NEXT」 番組HP制作: Skyworks Digital, NATIONAL GEOGRAPHIC CHANNELS 「Finding The Next Earth」 (米国2011)語り: 萩原聖人(#1#3)、永作博美(#1#2#4)、真下貴(#2#4)、守本奈実(#3)声の出演: 81プロデュース(樫井笙人・宗矢樹頼・玄田哲章・植竹香菜・幸田夏穂)音楽: 寺田志保、歌・Yucca取材協力: NASAエイムズ研究センター、渡部潤一ディレクター: 高橋亘制作統括: 大野俊之◇■ これまでの放送私のブログ#1「太陽最後の日」#2「月のミステリー」(2015/04/02)#3「クレオパトラが残した古代エジプト天文学」(2015/04/16)◇■ 第4回 「ミステリー 地球に最も似た惑星」NHK-BSプレミアム4/30（木）22:00～23:00【再放送】 5/6（水・祝）23:45～24:45、6/4(木)15:00～16:00【ゲスト】 天野喜孝【概要】今回のミステリーのテーマは、太陽系の外に在る惑星・系外惑星(英語: Extrasolar planet）。わずか20年前までは、その存在を確認できなかった。今、世界中の科学者たちは、系外惑星の中に地球と同じような生命を育むことができる環境の惑星、「もう一つの地球」を探し求めている。▽生命が存在する可能性▽系外惑星探査の最前線▽ケプラー宇宙望遠鏡地球に似た惑星探しの主力は、米国NASAの探査衛星「ケプラー宇宙望遠鏡」だ。はくちょう座の一角の方向を観測するように制御され、一気に10万個の星を調べることができる。打ち上げから2年後の2015年1月で、ケプラーは累計1,000個超の惑星候補を見つけ出した。→ 2015/04/28現在で1,019個。しかし、その一部は余りにも恒星に近く、灼熱の世界が広がり、生命体にとっては絶望的な環境だ。果たして地球と同じような生命が住める環境の惑星はあるのか？ 多様な環境の系外惑星を調査しながら、「地球に似た惑星」探しの最前線現場に迫る。◇【あらすじ】■ 調査File 1 難しい!? 系外惑星探し始まったのは1930年代から。太陽系の外から見ると、地球は太陽の光にかき消されてしまう。一番近い恒星から見ても、太陽系は全体で1つの点にしか見えない。高度な技術が求められた。初めて発見したのは、1995年、オート・プロバンス天文台(フランス南東部)でミシェル・マイヨール教授(ジュネーブ大学)とディディエ・ケロー教授(当時、英国ケンブリッジ大学院生)。太陽は実は中心でじっと静止している訳でなく、周回(公転)する惑星の重力によってわずかに揺れ動いている。系外でも同じ現象があるだろう。しかし観測精度が低く証拠は得られなかったが、従来より1.5倍増精度を上げた装置で観測し、太陽に似た揺れ(振れ)の性質を持つ「ペガスス座51番星」を発見。その惑星「ペガスス座51番星b」を振れによって推測できた・・・4日で一周(公転)する巨大ガス惑星、重さが地球の160倍。米国スティーブ・ボート教授(カリフォルニア大学サンタクルーズ校)が1995年、揺れを測定する精度競争(→10倍アップ)、それも木星のような大型ではなく地球に似た小型惑星の発見に挑む。太陽の揺れ・・・木星によって秒速13m, 地球によって秒速0.1m。米国リック天文台(カリフォルニア州)で、太陽の黒点やフレアなどのように影響を受けたノイズが邪魔する。一方、惑星が横切る時の明るさ変化に着目。宇宙空間に望遠鏡を置くプロジェクト、2006年12月、フランス・国立宇宙研究センターCNESと欧州宇宙機構ESAが「コロー宇宙望遠鏡」を打ち上げた。CCD 3,200万画素。成果は2年強の後の2009年2月に得られた。「いっかくじゅう座」の方角に500光年離れた恒星「コロー7」、その惑星スーパーアース「コロー7b」・・・半径は地球の1.6倍、体積・質量そして密度が割り出され地球や火星と同じ高密度の岩石惑星、しかし公転周期はたったの20H、表面温度2,000℃の灼熱地獄と分かる<人類初の発見>。*■ 調査File 2 系外惑星の素顔米国NASAも系外惑星探査に本腰、2009年3月、「ケプラー宇宙望遠鏡」を打ち上げた。ダグ・コールドウェル博士(NASA)によれば、17万もの恒星を何年も亘って観測可能な巨大デジタルカメラ・・・CCD 225万x42基=9,460万画素、常に同一方角を向いている。天の川に近い「はくちょう座」の観測を狙い、系外惑星の数を一気に増やした。2011年1月、岩石惑星「ケプラー10b」を発見した。ナタリー・バタラ博士(NASA)によれば、地球の1.4倍の大きさ、ケック天文台(ハワイ島マウナケア頂上)の観測で公転周期20H、昼の側の表面温度1,400℃ (鉄鋼所の溶鉱炉と同じ煮えたぎる溶岩惑星)。生命が存在する環境限度・・・米国デスバレー(死の谷)は火星表面と似ている、56℃、塩湖にメダカの一種が生息できているように液体(水)さえ有ればよい。水の条件・・・恒星との適距離ハビタブルゾーン。ラ・シーヤ天文台(チリ)では、「てんびん座」の方角に「グリーゼ581」を発見した。大きさは太陽の1/3、明るさは太陽の1/100。その惑星オーシャンプラネット「グリーゼ581□」には地球より遥かに多い水の存在が推測できる。水深10万m=水圧100万気圧の氷の世界。「はくちょう座」の方角に70光年離れた巨大ガス惑星「はくちょう座16番星b」は、質量が地球の530倍、その衛星(土星の衛星タイタンに似ている)「はくちょう座16番星b-□」ジェフ・マーシー教授(カリフォルニア大学バークレー校)によれば、公転周期26カ月の四季 (2カ月の夏は巨大な嵐・海は巨大なサウナ・大地800℃、7カ月の春秋はハビタブルゾーン、最大3億km離れる冬は17カ月間・マイナス260℃・厚さ数kmの氷河、冬眠や貝殻などに進化しているかもしれない)。*■ 調査File 3 地球のような系外惑星2011年9月、連星(ペア)「ケプラー16b」。2013年4月、よりハビタブルな「ケプラー62e」「ケプラー69c」。2014年4月、地球とほぼ同じ大きさの"地球のいとこ"「ケプラー186f」。2015年1月、系外惑星数1,000突破、地球に酷似する8個の岩石惑星「ケプラー438b」。そのうち、太陽より小さくて暗い恒星に接近して周回、重力も似ている。だが、地球より大型の岩石惑星スーパーアースの方が生命存在可能性が高いと分かって来た。カナダのディアナ・バレンシア博士(トロント大学)は、地球特有のマントル(生命維持に欠かせない)によるプレート・テクトニクス研究から、スーパーアースの内部構造を再現シミュレーションした(重い方が、火山活動は活発だが、大気が失われ難く適温、ゆっくり安定して数十億年間循環する)。生命が進化する時間がたっぷりなのだ!!と。。。。◇------------------------------------【参考 関係ニュース】2009年6月、いて座V4046星という連星の周囲に原始惑星系円盤が存在することが、サブミリ波電波干渉計(SMA) の観測でとらえられたと発表があった。この連星系の恒星同士の間隔は598万3920km（約0.04天文単位）で、これは太陽から水星までの10分の1にすぎない。恒星の多くは連星となっているが、このように近接した連星系には惑星はできないと考えられていた（これ以前に惑星が発見された連星系の間隔は、20から数百天文単位）。2009年11月、国立天文台とマサチューセッツ工科大学を中心とする日本・米国の研究チームが、はくちょう座の方向にある地球から約1,000光年離れた太陽系外惑星で、世界で初めて中心の恒星（中心星）の自転とは逆向きに公転する逆行惑星HAT-P-7bを発見した。このHAT-P-7bは、約2日の周期で中心星の自転と逆向きに公転していることが分かっている。それまで小惑星や衛星においては逆行小惑星や逆行衛星が発見されており、惑星についても理論的には存在が予言されていた。この発見は太陽系外惑星の起源や進化の解明に役立つと期待されている。2010年9月、地球から20.4光年の距離にある恒星グリーズ581(グリーゼ581)を公転する惑星が、地球に似て生命の生存に適した条件を備えているらしいと、米国カリフォルニア大などの天文学者が専門誌アストロフィジカル・ジャーナルに発表した。この惑星は恒星との距離が適当で、水が液体の状態で存在していると推測される。片面だけが常に恒星の方を向いており、気温は70度～マイナス30度の間、質量は地球の3倍で大気も保たれていると考えられる。これまでに発見された約500の系外惑星の中で、最も生物の生存に適しているという。2010年11月、ドイツ・マックスプランク天文学研究所のJohny Setiawan氏らのチームにより、初めて銀河系外の恒星の周りを回る惑星HIP13044bが発見された。2012年2月までに発見された恒星の惑星のうち、最も質量が小さいのはKOI-961dで、その大きさは地球の半分程度である。パルサーPSR B1257+12の惑星はこれより小さく、最も内側のPSR B1257+12aは月の2倍程度の質量しかない（冥王星の5分の1程度の質量を持つ彗星か小惑星らしきものもあると言われている）。大きい方では、質量が木星の10倍もあるような超巨大惑星も見つかっている。これより大きな天体としては褐色矮星があるが、質量分布からは惑星と褐色矮星の間に明確な溝が認められる。恒星のすぐ近くを回るものは、木星サイズ以上の物がホット・ジュピター、海王星程度の物がホット・ネプチューンと呼ばれる。2012年10月、かに座55番星eにダイヤモンドが豊富に含まれている可能性があることが発表された。NASAのスピッツァー宇宙望遠鏡の観測から軌道距離と質量に関するデータを収集し、それをもとに作られたコンピューターモデルによって化学組成を推測したものによる。2013年2月、NASAなどの国際研究チームは、今までで最も小さい太陽系外惑星を発見したと発表した。この惑星は、はくちょう座付近の恒星ケプラー37を公転する3つの惑星のうちの1つで、最も内側を回っている惑星だという。大きさは水星より小さく、月よりわずかに大きい、地球の約3分の1のサイズ。水星のように水や大気が存在せず、灼熱にさらされた岩石惑星とみられている。2013年4月、NASAは地球と同規模の太陽系外惑星を3つ発見したと発表した。このうち2つは地球から約1200光年のこと座にあるケプラー62eとケプラー62fで、 大きさはそれぞれ地球の1.6倍と1.4倍、中心にある恒星との距離が地球と太陽との距離のように適度に離れていて、生命の存在に必要不可欠な液体の水が存在する可能性が高い「ハビタブルゾーン」にあるという。3つ目は、地球から約2700光年のはくちょう座にあるケプラー69cで、大きさは地球の1.7倍、太陽に似た恒星は存在するものの、恒星との距離が地球と太陽との距離よりもやや近く、地表の温度は地球より高温だとみられている。2014年4月、NASAはケプラーがこれまでで最も地球に似た太陽系外惑星、ケプラー186fの発見を公表した。この惑星は大きさが地球の1.11倍と、これまで発見されたハビタブルゾーン内に位置する太陽系外惑星の中で最も大きさが小さいのはケプラー62fだったが、ケプラー186fはこの記録を更新した。2014年12月、K2ミッション初となる系外惑星HIP116454bの発見が公表された。2015年1月、NASAは昨年4月に発見を公表したケプラー186fと同じかそれ以上に地球に似た太陽系外惑星、ケプラー438bの発見を公表した。◇
