25光年先の太陽系外惑星「GJ 3378 b」ハビタブルゾーンを公転する岩石惑星の可能性高まる

地球から約25光年先の太陽系外惑星GJ 3378 bが、最新の高精度観測によって質量と公転周期を大幅に修正されました。これまで考えられていたよりも地球に似た岩石惑星である可能性が高まり、生命を育み得る候補のひとつとして期待が高まっています。この成果はカリフォルニア大学アーバイン校のPaul Robertson氏らの研究チームによるもので、学術誌「The Astrophysical Journal」に掲載されています。

従来、GJ 3378 bは質量が地球の約5倍で、公転周期が約25日と推定されていました。このような大きな質量を持つ惑星は分厚いガスの大気を保持しやすく、地表は大気圧が強い過酷な環境である可能性が高いと考えられていたため、生命の存在可能性は限定的と見なされていました。GJ 3378 bはテキサス大学オースティン校マクドナルド天文台で2024年に惑星候補として初めて報告された天体で、きりん座の方向にある赤色矮星GJ 3378を公転しており、ハビタブルゾーン（生命を育み得る恒星からの距離範囲）に位置するとされていました。

研究チームは、マクドナルド天文台のホビー・エバリー望遠鏡に搭載された赤外線分光器HPFと、キットピーク国立天文台のWIYN望遠鏡に搭載された分光器NEIDを用いて、主星GJ 3378を詳細に観測しました。赤色矮星は表面温度が低く赤外線を主に放射するため、赤外線観測に特化した高精度機器が有効です。視線速度法によって惑星の重力で揺さぶられる主星のわずかな動きを高精度で捉え、データを分析した結果、GJ 3378 bの公転周期は約21.45日に短くなり、最小質量は地球の約2.3倍に下方修正されました。

最小質量がこれまでの半分以下になったことで、GJ 3378 bは分厚いガスに覆われた惑星ではなく、スーパーアースと呼ばれる地球よりも質量の大きな岩石惑星である可能性が大幅に高まったのです。 しかし直ちに生命の存在に結びつくわけではありません。GJ 3378 bは主星に比較的近いため、恒星からの強いX線や紫外線に長期間さらされており、大気が宇宙空間へ剥ぎ取られるかどうかの境界線である「宇宙の海岸線」上に位置していると推測されています。

GJ 3378 bが現在も大気を保持しているか否かは今回の研究では判明していません。この謎を解明する鍵は、ESO（ヨーロッパ南天天文台）のELTなど地上の次世代大型望遠鏡や、NASAが構想中の次世代宇宙望遠鏡「ハビタブル・ワールド・オブザバトリー」といった次世代観測機器にあります。研究チームは、こうした次世代の手段による将来の直接観測に向けて、太陽系近傍の有望な惑星をリストアップしておくことの重要性を強調しており、GJ 3378 bは人類が宇宙で孤独な存在なのかという根源的な問いに答えるための重要な道標となる可能性があります。

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