SKA may detect magnetic fields on distant exoplanets

スクエア・キロメートル・アレイ（SKA）という超大型電波望遠鏡を用いることで、遠く離れた地球外惑星の磁場を検出できる可能性が示された。国際研究チームがこの方法について論文をまとめ、来たる地球外惑星探査の新たな観測戦略を提案している。

これまで天文学者たちは、生命が存在できる可能性のある地球外惑星を探す際、恒星のハビタブルゾーン内にあるかどうかを主な判断基準としてきた。しかし近年、その位置だけでは不十分であることが明らかになってきた。というのは、地球とは異なり、より活発な恒星の周辺に位置する惑星は地球よりはるかに強い放射線にさらされるからだ。こうした放射線は生命にとって脅威となる。この課題に対して、磁場が放射線を遮蔽する盾となることの重要性が認識されるようになり、生命を保護できる環境を判定する際に磁場の有無や強さが重要な指標だと考えられるようになった。

こうした背景のもと、研究チームはSKAを活用して超低温矮星（UCD）と地球外惑星の磁場を研究する具体的な方法を論じている。地球外惑星の磁場研究はまだ初期段階だが、最近になってBeta Pictoris bという惑星からの電波信号が検出され、その信号がオーロラに由来する可能性があり、この惑星が強い磁場を持つ可能性が指摘されている。一方、UCDからは数十年にわたり電波信号が検出されており、これまでの観測データの蓄積がある。研究チームは数学モデルとコンピュータシミュレーションを用いて、UCDの磁場研究から得られた知見を地球外惑星の磁場探査に応用する方法を検討している。この方法が実現すれば、従来よりも詳細な地球外惑星の特性把握が可能になると考えられる。

検出の手段として、インターフェロメトリーとアストロメトリーという観測手法が提案されている。インターフェロメトリーは複数の望遠鏡から得たデータを組み合わせ、データの干渉性を利用して高い解像度を実現する手法であり、アストロメトリーは天体までの距離や位置の変化を精密に測定する手法である。これらの方法を組み合わせることで、地球の数倍程度の質量を持つ地球外惑星でもUCDの周辺で検出できる可能性があるとされている。また、オーロラに由来する電波信号を検出することで、惑星の磁場だけでなく放射線ベルト、さらには衛星の存在の可能性まで特定できる可能性があると論じられている。

このような新しい観測戦略の実現には、SKAをはじめとする大型電波望遠鏡施設の開発と運用が不可欠である。また、複雑なデータ処理や高感度の受信機、精密な計測機器といった要素技術の進化が求められる。こうした宇宙観測機器の開発・製造過程では、電子部品、精密機械部品、材料・素材を供給する製造業の役割が増していくと考えられる。SKAのような国際的なメガプロジェクトには、世界各地の企業が参画しており、日本の部品・装置サプライヤーにとっても新たな機会となる可能性がある。

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