過去18年間、天文学者は遠方の星を周回する1038の惑星を発見しました。 しかし、残念なことに、大多数は、私たちが知っているように生命を支える候補者のようには見えません。彼らは、すべての水が蒸発する可能性がある故郷の星に非常に近いか、すべてが凍結するほど遠くにあるか、それらは岩ではなくガスで構成されており、地球よりも太陽系のガスの巨人に似ています。
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またはそう思いました。 今日、カリフォルニア大学バークレー校とハワイ大学の科学者グループは、これらの惑星を検出するのが難しいという理由だけで、星の居住可能ゾーンにある地球規模の太陽系外惑星の膨大な数の証拠を見落としていることを示唆する計算を発表しました現在の方法。 彼らは、平均して、太陽に似た星（つまり、太陽に似たサイズと温度の星）の22％が、居住可能なゾーンにほぼ地球サイズの惑星があると考えています。
「私たちの天の川銀河に約1000億個の星がある、それは約200億個のそのような惑星です」と研究の共著者の1人であるアンドリュー・ハワードは調査結果に関する記者会見で述べました。 「これは、地球上のすべての人間にとって、地球サイズの惑星です。」
Erik Petigura率いるチームは、惑星発見に対する型破りなアプローチをとることにより、これらの結論に達しました。 私たちが発見した太陽系外惑星の数を数える代わりに、彼らは私たちが見ることができない惑星の数を決定しようとしました。
太陽系外惑星は、星の明るさのリズミカルな減光の結果として検出されます。これは、それを周回し、星と私たちの視点の間を通過する惑星があることを示しています。 この方法のために、星の近くを周回する大きな惑星は最も見つけやすく、より多くの光をより頻繁にブロックするため、既知の太陽系外惑星のリストを不釣り合いに支配しています。
この手法が逃した太陽系外惑星の数を推定するために、バークレーチームは、2009年に軌道に打ち上げられた太陽系外惑星探査NASA望遠鏡であるケプラーミッションからのデータを分析するソフトウェアプログラムを作成しました。すでに他の天文学者によって精査された42, 557個の太陽のような星からのデータであり、実際に603個の候補惑星を検出しました。
データをさらに解析して、地球に似た惑星を見つけます-調光間の時間の長さを使用して、惑星が星を周回する距離を示し、調光の程度を使用して、星によってどれだけ星がブロックされているかを示します。そして、太陽系外惑星のサイズ—地球のサイズの1倍から2倍の範囲にある10の太陽系外惑星を発見し、その星が住む可能性の高いゾーンを周回しています。 これも以前の調査結果と一致しており、プログラムが惑星を正確に検出できることを示しています。
しかし、研究者が本当にしたかったのは、地球のような系外惑星の全体的な有病率を決定することでした。 この数を計算するには、最初に調査で検出されなかった数を特定する必要がありました。 「その考え方の1つは、居住可能な太陽系外惑星の人口調査を行っているということですが、誰もがドアに答えているわけではありません」とペティグラは説明しました。
今週初めに発見された惑星ケプラー78bとそのホストスターに対するアーティストの印象。 アートby寺村カレン/ UHIfA
惑星が検出されない理由はいくつかあります。 その軌道が、星と望遠鏡の間の光の経路を遮るような場所にそれを運ばなければ、それを見ることはできません。 または、星の光をうまくブロックすることもできますが、地球上で星を知覚する際に星の明るさが自然に変化する中、イベントは失われる可能性があります。
これらの可能性の両方は、地球のような太陽系外惑星を見つけることを不釣り合いに難しくします。 「惑星は、より大きく、ホスト星に近いかどうかを検出するのが簡単です」とハワードは言いました。 「したがって、熱い木星が最初に発見された惑星であることは偶然ではありません。」単に物理学のおかげで、少し遠くに軌道を回る可能性があるより小さな地球サイズの惑星は、私たちから星の前を直接通過する可能性が低くなります視点。
結果として見落とす可能性のある地球に似た惑星の数を見つけるために、科学者は人工的に地球に似た40, 000個の太陽系外惑星を人工的に導入することでケプラーのデータを変更しました-星ごとにおよそ1つ、そして結果のデータを惑星検出ソフトウェアにフィードバックします。 今回は、導入された地球に似た惑星の約1パーセントしか発見しませんでした。これは、大多数が星の検出可能な減光を引き起こさなかったためです。
これは、現在の検出方法では、100の地球のような99が私たちの星間調査に答えるときにドアに来ていないことを意味します。 このレベルの不完全性を考慮して、研究者は、以前考えていたよりもはるかに多くの太陽のような星が潜在的に居住可能な地球サイズの太陽系外惑星の故郷であると計算しました。
これは理論的な計算であることに注意することが重要です。科学者は、星の22％を周回するこれらの種類の惑星を実際には発見しませんでした。 しかし、基礎となる仮定が正確であれば、将来より住みやすい惑星を見つける可能性に希望を与えます。 実際、研究者たちは、これらの種類の惑星の有病率が銀河全体で均一であれば、地球から約12光年離れた近くに食欲をそそる人が見つかる可能性があると計算しました。
これらの惑星が、生命に必要と思われる他の成分を持っているかどうかはまだ不明です：保護雰囲気、水の存在、岩の表面。 しかし、研究者たちは、最近の別の発見により、彼らの一部が可能性を持っていることを希望していると述べています。 今週初め、科学者たちは、およそ700光年離れた岩だらけの地球サイズの太陽系外惑星を発見しました。 その惑星は確かに生命を宿すには暑すぎますが、地球の密度に近い密度を持っています。これまでに検出できなかった地球サイズの惑星の少なくともいくつかは、私たち自身の惑星に似た地質学的組成を持っていると示唆しています。
