わずか 12.5 光年の距離に、2003 年になって初めて確認されたほど目立たない恒星の周りを回る、ハビタブルゾーン内にこれまでに存在した中で最も地球に似た岩石の世界の 1 つが横たわっています。しかし、その表面に大気が存在するかどうかという根本的な疑問は依然として未解決のままです。
ティーガーデンの星 b と名付けられたこの天球は、地球の少なくとも 1.16 倍と推定される質量を持ち、太陽系から約 12.5 光年離れたおひつじ座の赤色矮星の周りを周回します。
その星のハビタブルゾーン内に位置する惑星ティーガーデンの星bは、最小質量が地球の1.16倍で、通常の基準によれば、これまでにカタログ化された世界の中で最も類似した世界の1つと考えられている。その存在は2019年以来天文学者に知られているが、大気の存在を判断することはまだ不可能であり、潜在的に居住可能な惑星と単なる宇宙の岩石との区別は未解決のままである。
この発見の障害は、科学的関心の欠如によるものではなく、むしろその幾何学的構成によるものです。この惑星は、地球の観点からは恒星の前を通過することが見えないため、遠く離れた系外惑星の大気組成を分析するために現在利用可能な主な方法は実行不可能となっています。
追跡を通じてティーガーデンスターの珍しい発見
ティーガーデン星の検出は、望遠鏡の直接目標設定によって行われたわけではありません。 2003年にNASAの天文学者ボナール・ティーガーデンと彼のチームによって、数年前に地球近傍小惑星追跡プログラムによって撮影されたアーカイブ画像を調査して初めて確認された。これは太陽に最も近い約24個の星の1つですが、その明るさが非常に低いため、長期間検出できませんでした。 M7 矮星に分類され、質量は太陽の 10 分の 1 未満、表面温度は約 2,900 ケルビン、見かけの等級は 15 で、観測には大型の装置が必要です。
その識別を可能にしたのは、それ自体の動きでした。この星は年間約 5 秒角の速度で空を横切って移動し、既知のすべての星の中で最大の固有運動の 1 つを構成しており、この特徴は、異なる時間に撮影された画像を比較すると際立っています。
恒星系における惑星 b と惑星 c の特定
その後、この星に関連する系外惑星が発見されました。 2019年6月、ゲッティンゲン大学のマティアス・ゼヒマイスターがコーディネートしたカルメネスプロジェクトは、bとcと名付けられた地球に似た質量を持ち、公転周期がそれぞれ4.9日と11.4日で、通過の証拠がない2つの惑星が存在すると発表した。その後、2024 年に、ステファン ドライズラーが主導した研究により、ハビタブルゾーンの外側にある、より遠くにあるより寒い 3 番目の惑星が明らかになり、最も内側の 2 つの惑星からのデータが改善されました。
これらの測定値を正確に解釈することが重要です。検出は、惑星がその星に及ぼす小さな重力を定量化する動径速度法を使用して実行されます。軌道の傾きは不明なままであるため、この方法では惑星の最小質量のみが得られ、実際の質量は得られません。したがって、ティーガーデンの星 b の質量は少なくとも 1.16 地球質量であり、わずかに大きい可能性があります。岩石惑星としての分類は、直接測定されたサイズではなく、この減少した最小質量に基づいて行われます。これは、この惑星が移動中に観察されたことがなく、したがってその半径が決定されていないためです。
一時期、惑星 b は既知の系外惑星の中で最も高い地球類似性指数 (ESI) を記録し、0.95 に近かった。ただし、2024 年の再評価により、この値は約 0.90 に調整されました。 ESI は、大きさと温度の推定値に基づいて類似性を評価するスコアであり、居住性を直接測定するものではありません。
ティーガーデンの星bの大気の不確実性の背後にある理由
軌道通過がないことが、大気問題の停滞の決定要因となっている。惑星が恒星の前を通過するとき、星の光のごく一部が存在する大気を通過し、ガスがスペクトルの痕跡を残すことを可能にし、岩石世界の大気を調査するジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡などの機器で読み取ることができます。この方法は、ティーガーデン星系の惑星のように、私たちの視点から目に見える通過を行わない惑星には効果がありません。
地球に関する基本的な推定は依然として正確さを欠いています。ティーガーデンの星 b はハビタブルゾーンの内縁に近いように見えるため、ティーガーデン星 b が受け取る光と熱の評価における小さな変動であっても重要です。 2025年の気候モデリング研究では、放射照度を一定に見積もれば温室効果の暴走の閾値を下回る一方、わずかに高く見積もればその閾値を上回ることが示された。恒星の初期段階で大気が存続できたかどうかという問題は、赤色矮星にとっては別個の重要な点であり、赤色矮星は誕生から最初の10億年間にしばしば激しい噴火を示し、惑星の大気を剥奪する可能性がある。ウェッブ氏は、TRAPPIST-1、b、c の内惑星で高密度大気の証拠をほとんど検出しませんでしたが、これは別個のシステムであり、残りの情報は仮定されたデータを含むモデルに基づいています。これらはどれも、ティーガーデンのスター b の直接の測定を構成するものではありません。
しかし、惑星にとって有利な側面もある。それは、ティーガーデン星はそのタイプとしては例外的に静かであり、ほとんどの後期 M 矮星よりも磁気活動が少ないことである。この特徴により、大気がこの星系の 80 億年の歴史を通して存続してきた可能性が高まります。
将来、どのような機器が系外惑星の大気を明らかにできるでしょうか?
透過分光法は実現不可能であるため、大気の謎を解くには、通過に頼るのではなく、惑星を直接調査し、反射光や熱放射を分析できる機器が必要です。科学文献では、2 つの有望な例が挙げられています。1 つは現在チリで建設中の超大型望遠鏡 (ELT) 用に計画されている惑星カメラと分光器、もう 1 つは近くの温帯系外惑星の赤外線発光を識別するために提案されている宇宙干渉計 LIFE です。同じモデリング研究は、詳細な特性評価がまだ行われておらず、次世代の天文台が必要であることを明確に強調しています。
このように、ティーガーデンのスターbは天文学の分野で独特の地位を占めています。地球に十分近く、質量と放射線が地球に似ているため、居住可能な世界を探す主要な標的の1つとなっている。しかし、この分野の最近の進歩のほとんどを推進した技術には依然としてアクセスできません。この系外惑星に関する次の関連情報は、天体そのものからではなく、それを観測するために開発されている新しい望遠鏡から得られるでしょう。
