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カリフォルニア州サンノゼ近くのリック天文台での天文学にとって、挑戦的な夜です。シリコンバレーの灯りは、ハミルトン山の標高4, 200フィートの山の下で輝き、最も弱い星を洗い流します。雨の脅威にさらされて、雲が北からより近くに移動します。山頂には10個の望遠鏡のドームがあり、私は最大の急勾配の私道を歩いています。風に揺れるゆるいシャッターのような不気味な音がします。それはドーム自体であり、回転するにつれてきしみ音がして、内部のゆっくりと動く望遠鏡の上の中央に開口部を維持します。

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サンフランシスコ州立大学（SFSU）の天文学者であるクリス・マッカーシーが、私を歓迎してくれました。小さな光を頭に付けて、彼はドームの内部を通って金属の階段を上って、夜間の観察のために真っ暗な暗闇を保って、暖かい制御室へと導いてくれました。そこでは、SFSUの先輩であるハワード・アイザックソンと、望遠鏡の技術者であるキース・ベイカーが、ケーブルの束と時代遅れの電子機器のラックの中でコンピューターの画面に座っています。 McCarthyとIsaacsonはチャットをして熱いお茶を飲み、Bakerはコンピューターのマウスを使用して望遠鏡を調整します。夜明け前に、天文学者は数十の星から光を集めます。彼らが望んでいる星のいくつかは、新しい世界を抱いています。

ローバーが火星を探査し、宇宙の望遠鏡が地球の大気の暗闇の上から宇宙の見事な写真を撮る時代に、リックのルーチンは、47歳の望遠鏡を何時間も続けて星に向けて-むしろ感じる趣のある。しかし、これらの天文学者は惑星狩りビジネスで最高のチームのメンバーです。ハワイ、チリ、オーストラリアにある望遠鏡とリック天文台にある望遠鏡を使用して、約2, 000の星を監視します。それらのほとんどは、太陽のように静かで中年で、地球に十分近いために大きな望遠鏡で見渡せます動き-チームはこれまでに太陽系外で発見された200ほどの惑星の約3分の2を発見しました。（太陽系で惑星を定義する方法に関する最近の騒ぎは、これらの遠い天体の惑星の状態を脅かしていません。）

新しく発見された太陽系外惑星または太陽系外惑星のいくつかは、木星の大きさの巨大な世界であり、太陽の周りの水星の軌道よりもはるかに近いタイトなロースト軌道で星を回っています。他の人は星の近くで急降下し、卵の形をした経路を遠くまで旋回し、小さな体を散らしていきます。いくつかの生まれたての惑星は、兄弟の惑星を燃えるような破滅や宇宙の深みに投げ入れます。

どこにも見られない-少なくともまだ-私たちのような太陽系はありません。太陽の近くに固体惑星があり、秩序だった行列で遠くにガス巨大惑星があります。このようなシステムは、地球のような岩石惑星が何十億年も安定した軌道で生き残る可能性が最も高い場所です。おそらく偏狭ですが、宇宙のどこかで生命の兆候を求めている天文学者（太陽系外惑星の探索をアニメーション化する探求）は、私たちのような惑星や太陽系を探しています。、そしておそらくその表面に水がある。カリフォルニアのチームは、地球のような惑星を見つけるのは時間の問題だと言います。

太陽系外惑星の研究は、結局のところまだ非常に新しいものです。 10年前よりも前に、天文学者は、星の輝かしいまぶしさに対して彼らを見ることは不可能だと考えていました。そのため、数人の天文学者は、周りを回る目に見えない物体の重力に引っ張られて、ぐらつくように見える星を探して系外惑星を見つけようとしました。しかし、ほとんどの専門家は、このアプローチが機能することを疑っていました。「人々は惑星を探すことは価値がないと考えていました」とマッカーシーは言います。「それは地球外の知性の探求の1つ上のステップであり、それはエイリアンに誘aboveされることの1つ上のステップでした。今では、20世紀の最大の科学的進歩の1つです。」

1995年にスイスのジュネーブ大学のミシェルマヨールとディディエケロズによって発見された最初の太陽系外惑星は、木星の半分の大きさの巨大な物体であり、4日ごとに狂った軌道で太陽に似た星の周りを旋回していました。ペガサス星座の星は、約50光年離れています。これらの大きな天体が親星に最も顕著なぐらつきを強いるからといって、より多くの「熱い木星」、または星の近くを周回する巨大なガス惑星がすぐに浮上しました。

天文学者はこれらの惑星を直接観測していませんが、彼らはその巨大なサイズと惑星形成について知られていることからガス状であると推測します。惑星は星を取り巻く塵とガスの大きな円盤の破片から合体します。地球のサイズの10〜15倍の特定のサイズに達すると、重力に引かれて大量のガスを吸い込み、ガスジャイアントになります。

測定技術が向上するにつれて、天文学者は徐々に小さな惑星を認識しました。最初は土星の大きさで、それから海王星と天王星までありました。数年の太陽系外惑星の発見後、科学者たちは有望な傾向を見ました：彼らが検出できるサイズが小さくなるにつれて、それらはますます多くなりました。惑星を構築するプロセスは、タイタンではなく、小さなものを好むようです。

昨年1年半、カリフォルニアのチームとパリの研究者が率いるグループは、太陽のような星の周りで見られた最も小さな太陽系外惑星を発見しました。2つの惑星は地球の質量のわずか5〜8倍でした。天文学者は、そのような世界の大部分は金属と岩で構成されており、おそらくは大気が厚いと言っています。カリフォルニア大学バークレー校の天文学者ジェフマーシーと同僚によって発見された系外惑星は、その星に近く、おそらく液体が表面に存在するには熱すぎます。他の惑星はかすかな星から遠く離れた軌道を回っており、Pl王星と同じくらい寒いかもしれません。それでも、すべての太陽系外惑星が巨大なガスの球体ではないことを知ることは、この分野のランドマークでした。「これらは最初のもっともらしい岩だらけの世界です」とマーシーは言います。「初めて、私たちは星の間で惑星の親族を発見し始めています。」

マーシーは、これまでのところ太陽系外惑星の最も驚くべき特徴は、バークレーキャンパスの彼のオフィスでのある日、彼らの異常な軌道であると言います。私たちの太陽系の古典的な「view瞰図」図では、惑星（最近小人惑星に降格されたオッドボールPl王星を除く）は太陽の周りの気の利いた同心円をたどります。マーシーはきちんとした机の後ろに手を伸ばし、私たちの太陽系の機械モデルであるオリレリーを取り出します。太陽の周りを回転する棘状の腕の端にある金属ボール。「私たちは皆、これらの蓄音機溝の円形軌道を見ることを期待していました」とマーシーは言います。「それは、惑星系について教科書が言ったことです。だから、1996年に私たちが最初に偏心軌道を見始めたとき、人々は彼らが惑星でありえないと言いました。しかし、彼らは来るべきものの前触れであることが判明しました」

リック天文台で真夜中を過ぎた後、天文学者たちは夜の40星のチェックリストで順調に進んでいます。彼らの目標は通常、星座の主要な星ではありませんが、それでも、多くは肉眼で見るのに十分な明るさです。「友人と出かけているとき、私たちは惑星を持っていることがわかっているいくつかの星を指すことができます」とハワード・アイザックソンは言います。アンドロメダ星座の特に明るい星には3つあります。

マッカーシーは、太陽系外惑星のスパイでのチームの成功の秘密を明らかにすることを申し出ます。私たちは暗いドームの中を歩き、望遠鏡の下を通ります。望遠鏡の下には10フィート幅の鏡があり、遠方の星からのかすかな光線を集めて焦点を合わせます。昼間のツアーで巨大な望遠鏡を見たことがありましたが、夜ははるかに重要に見えます。その厚い金属製の支柱は、天を見上げている背の高いカマキリの足のように角度がついています。マッカーシーは、ドームの床の下の狭い部屋に私を導きます。そこでは、望遠鏡の鏡によって集中された星明かりが、ソーダ缶よりも小さな円柱に流れています。両端がガラスの青い泡で包まれています。内部は空に見えますが、華氏122度に加熱されたヨウ素ガスでいっぱいだと言われています。

このヨウ素セルは、マーシーと彼の元学生ポールバトラーによって開発されました。ポールバトラーは現在、ワシントンDCのカーネギー研究所の天文学者です。星からの光が高温ガスを通過すると、ヨウ素分子は特定の波長の光を吸収します。残りの光は、プリズムのように機能する機器によって虹に広がります。ヨウ素は光のビットを差し引いているため、長いスーパーマーケットのバーコードのように、暗い線がスペクトル全体に散らばっています。各星には、星の大気に吸収された光の波長の独自のシグネチャがあります。これらの波長は、星が近づいたり遠ざかったりするとわずかにシフトします。天文学者は、星の暗い線の特徴を、ある夜から次の夜、そして月から月、年から年まで、安定したヨウ素線と比較します。細かい線が非常に多いため、わずかなシフトでも検出できます。「星をグラフ用紙にかざすようなものです」とマッカーシーは言います。「ヨウ素線は決して移動しません。したがって、星が移動した場合、ヨウ素線をその動きを測定するための定規として使用します。」

星ほどの大きさの場合、定期的に繰り返されるシフトを引き起こすことができるのは、別の星の重力引っ張りだけです。これは、コンパニオンスター自身の光の特徴とその重い質量のために天文学者が簡単に検出できます-または隠された惑星の軌道その周りに。ヨウ素セルは、数兆マイルの広大な空を横切って、毎秒数フィートというゆっくりと動く星、つまり人間の歩行速度を追跡できます。多くの惑星狩猟チームがヨウ素細胞を使用しているのは、この感度が理由です。

内側を覗くと、しわが寄ったホイルと電熱線が青い泡の中を蛇行しているのが見えます。ダクトテープのストリップは、その一部を一緒に保持しているように見えます。制御室に戻った後、McCarthyはキースベイカーのスウェットシャツのスローガンを笑いながら指摘します。

天文学者が見つける奇妙な形と奇妙な間隔の軌道ほど、惑星形成の自然なプロセスがカオスと無秩序を招くことに気づきます。「美しいダイナミクスとアーキテクチャを備えた太陽系は、他の星の周りの太陽系よりもはるかに安定していることが明らかになりました」と、カリフォルニア大学サンタクルーズ校の理論天体物理学者グレッグ・ラフリンは言います。新しい惑星がその奇妙な道をどのように獲得したかを理解しようとすることは困難な仕事でした。ラフリンは、太陽系外惑星軌道のコンピューターモデルを設計して、惑星の歴史を再現し、運命を予測しようとします。彼は大混乱を引き起こす重力の役割に焦点を当てています。たとえば、大きな惑星が偏心軌道を移動するとき、その重力はパチンコのように作用し、近くの小さな世界を投げ飛ばします。「これらのシステムのいくつかでは、地球に似た惑星を居住可能な軌道に挿入すると、文字通り数週間以内に放出される可能性があります」とラフリンは言います。

惑星間の相互作用は宇宙では一般的であるとラフリンと彼の同僚は言います。ほぼ20の星は、それらの周りを周回する複数の惑星を持つことが知られており、これらの兄弟系太陽系外惑星のいくつかは、「共鳴」と呼ばれるダンスに閉じ込められています。たとえば、Gliese 876と呼ばれる星を周回する1つの惑星は、軌道に30日かかりますが、別の惑星はほぼ2倍の時間がかかります。ラフリンの計算は、それらの相互引力が2つの惑星間の安定した時計のような配置を保持することを示しています。

共鳴は、惑星が生まれた場所から遠く離れて移動したという強力な手がかりです。胚の惑星を産み出す塵とガスの円盤は、それ自身の重力を持っています。円盤は惑星を引きずり、徐々にそれらを星に向かって内側に引き寄せ、場合によっては外側に押し出します。この移動が何十万年も続くと、一部の太陽系外惑星は隣人との共鳴に閉じ込められます。大きな惑星が四分の一の近くで終わると、彼らはお互いの周りを回って、チームによって見られるいくつかの風変わりな軌道を作ります。少なくとも、これが現在の最良の推測です。

他の惑星はこの世界に長くはありません。ラフリンのコンピューターモデルは、星に最も近いいくつかの惑星が、おそらく数十万年のうちに、より遠い惑星がより小さな軌道に向かっていじめようとすることを示唆しています。遠方の太陽系に関するこの研究は、私たち自身の太陽系に関する魅力的なシナリオを提起しました。一部の天文学者は、金星、地球、火星が「第二世代」の惑星であり、太陽の近くで生まれ、消費されるまで内側に移動した初期の体の後継者であると理論付けています。

宇宙で観測されたすべてのカオスは、小さな岩の惑星の悲惨な結果の前兆ですか？まったくそうではない、とラフリンは言う。星の前後のふらつきを測定する技術は、そのままでは敏感ですが、地球の大きさの物体を明らかにするには、約10倍細かくなければなりません。しかし、今後数年間で打ち上げが予定されている衛星望遠鏡は、小さな惑星が星々の前を通過するときに、異星の地球の「影」を検出できる可能性があります。ラフリンは、衛星が大規模な惑星がまだ見られていない星の周りでさえ、そのような体を大群の中に見つけると予測します。「（太陽のような）星には地球型惑星が付随している可能性が非常に高い」と彼は言う。「私の直感的な感覚は、私たちの太陽系はまったく珍しいことではないということです。」

バークレーのジェフマーシーは、すべての星がその周りに多くの惑星を作成するのに十分な原材料で生まれていると言うので、同意します。彼は、地球のようなたくさんの固体惑星が小惑星に合体し、小惑星が小惑星や月や惑星を作るために何度も衝突するので、形成されるべきだと彼は言います。「木星はたぶんまれですが、岩の多い惑星はほぼ確実に一般的です。地球を作るのがどれほど難しいかわかりません。」

マーシーとバトラーのチームによって最近検出された小さな系外惑星はその見解を支持しています。彼らは、15光年離れたグリーゼ876システム内の2つの共鳴惑星を監視しているときにそれを発見しました。何かが惑星の軌道に微妙な余分な引っ張りを及ぼしていた、そしてそれに対する最良の説明はおそらく地球の7.5倍の質量の3番目の惑星です。その大きさを考えると、惑星はおそらくガスの巨人というよりは、地球のように岩だらけです。この発見は、みんなの心にある質問に答えるための大きな一歩でした：他の場所での生活のための潜在的な生息地を見つけることができますか？

天文学者は、地球惑星探査機と呼ばれるNASAの衛星ミッションによって質問に答えられることを望んでいました。それは太陽系外惑星の検出を超えることになっていた：それは最も興味をそそる太陽系外惑星の画像を取り、それらの大気を分析するだろう。しかし、今年初め、NASAはミッションを保留しました。これは主に、宇宙ステーションとスペースシャトルからの予算超過と、火星に人を送る計画の予想コストのためです。

その間、カリフォルニアに拠点を置くチームは、さらに多くの系外惑星を探し続けています。数か月後、SFSUのマーシーと同僚のデブラフィッシャーは、系外惑星探査用に作成された最も高感度の光分析機器を備えた自動化された惑星ファインダーと呼ばれるリックの新しい望遠鏡との共同作業を開始します。ロボット装置は、晴天の夜ごとに約25の有望な星をスキャンし、地球の3〜5倍の大きさの惑星を検出する可能性があります。「これは、惑星狩りに完全に特化した世界初の望遠鏡になるでしょう」とフィッシャーは言います。「人々は、地球のような他の惑星を見つけるには10億ドルの宇宙ミッションが必要だと考えていましたが、地上からそれを撃ったと思います。」

マーシーは、地球から惑星を見つけることはほんの始まりに過ぎないと言います。「最終的には、ロボット宇宙船と小さなデジタルカメラを使い、その子犬をタウセティまたはイプシロンエリダニに送る必要があります」とマーシーは、地球に似た惑星をホストするための特別な約束のある近くの2つの星に名前を付けました。それぞれ12光年と10.5光年離れています。「確かに（技術を開発するために）100年かかるが、それは私たちの種にとって素晴らしい目標であり、私たちの理解の範囲内にある。別の星の周りの惑星の表面の最初の写真を撮ることは完全に技術的に実行可能である地球からの使者であるグローバルミッションを立ち上げることができます。現在行っている努力は、そのミッションの単なる偵察ですが、宇宙砂漠で最初のオアシスを見つけるのは素晴らしい偵察です。」

ロバート・イリオンは、カリフォルニア大学サンタクルーズ校の科学コミュニケーションプログラムを指揮しています。 写真家のピーター・メンゼルは、「ハングリープラネット：ホワットザワールドイーツ」を共著してい ます。