「系外衛星」の存在が濃厚に、確認されれば初

海王星サイズの巨大な衛星? ハッブル宇宙望遠鏡で観測

2018.10.05
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衛星の影響を見きわめる

 ケプラー衛星が発見した約300個の系外惑星を調べたキッピング氏とティーチー氏は、ケプラー1625bのデータ中に系外衛星の影響と思われるゆらぎを発見した。惑星の周りに大きな天体があり、惑星をふらつかせているように思われたのだ。この惑星の外側の軌道を回る別の天体の重力がふらつきの原因である可能性もあった。しかし、すべての証拠が衛星の存在を示唆していた。(参考記事:「ケプラー、新たに219個の惑星を発見」

【動画】系外惑星に初の衛星か? 系外惑星の周りを公転する巨大な衛星らしき天体が発見された。裏付けが取れれば、初の系外衛星の発見となる。(解説は英語です)

 この奇妙な惑星系について正確なデータを収集し、偽の信号である可能性を排除するのに活躍したのが、高性能のハッブル宇宙望遠鏡だった。2017年10月、ケプラー1625bでトランジットが起こる時期に、ハッブル宇宙望遠鏡は、この系の明るさを40時間にわたって正確に測定し、ケプラー衛星と同じく系外衛星の存在を示唆するパターンを発見した。

 ケプラー1625bは予想より77.8分早くトランジットを開始した。これは、大きな衛星の重力によるふらつきのためだと考えられる。そして、惑星がトランジットを終えてから約3.5時間後、ハッブル宇宙望遠鏡は2回目の減光を検出した。これは、惑星に続いて衛星が主星の前を横切ったことによるものと考えられた。

 米エール大学のグレッグ・ラフリン氏は、これらの観測結果はいずれも巨大な系外衛星が存在すると考えれば矛盾なく説明できると言う。けれども彼はまだ確信はしておらず、2019年5月に起こる次のトランジットの際に、ハッブル宇宙望遠鏡か別の宇宙望遠鏡を使って、もう一度観測されることを期待している。

「トランジットのタイミングの変動と、衛星による第2の減光が見られれば、衛星の存在を裏付ける強力な証拠になるでしょう」とラフリン氏は言う。

 キッピング氏とティーチー氏は、衛星が存在する場合に次のトランジットがどのように進行するかを、すでに予測している。あとはその時を待つだけだ。

「確実に検出されると思います」とラフリン氏は言う。「軌道の関係で少々待たなければいけませんが、2075年とか、そういう話ではないのですから」

パンドラかエンドアか

 ティーチー氏とキッピング氏の計算によれば、衛星が存在するなら、その大きさと質量は氷の巨大惑星である海王星と同じくらいだろうと考えている。衛星は木星サイズの惑星から約300万km離れた軌道を公転し、惑星から衛星を見上げると、地球から見た月の約2倍の大きさに見えるだろう。これだけ大きな衛星がどのように形成されたのかは不明だが、ほかの天体の衝突によって誕生したか、海王星の衛星トリトンのように、巨大な惑星の重力に捉えられた可能性がある。

 いくつかの点で、この系外惑星系は地球と月の関係をスケールアップしたように見える。ケプラー1625bとその衛星の相対質量は地球と月の相対質量とほぼ同じだし、衛星の公転軌道の相対的な大きさもよく似ている。

 さらに、主星からケプラー1625bまでの距離は、太陽から地球までの距離とほぼ同じだ。ただし、主星は太陽の約2倍の年齢で、赤色巨星への進化の途上にある。そのため、系外衛星の温度は75℃前後である可能性があるが、研究チームは、主星がもっと若かった頃には、もっと穏やかな温度で、生命が存在できたかもしれないと言う。(参考記事:「【解説】宇宙生命探査、次はこうなる」

 キッピング氏は、「もしかすると私たちは、昔よりも膨らんだ状態の衛星を見ているのかもしれません」と言うが、彼もティーチー氏も、この惑星と衛星に生命が存在できるかを考えることにはあまり興味がないとしている。

 巨大なガス惑星ケプラー1625bが、映画『アバター』に登場する衛星パンドラのように生命が存在できる衛星を引き連れているだろうかと問われれば、答えはおそらく「ノー」だ。しかし、今回の発見は、SF映画でおなじみの地球によく似た衛星が宇宙のどこかにあるかもしれないことを示している。(参考記事:「【解説】地球に似た7惑星を発見、生命に理想的」

「個人的にはパンドラよりもエンドアの方がピンとくるのですが」とティーチー氏は言う。「私は『スター・ウォーズ』ファンなので」

文=Nadia Drake/訳=三枝小夜子

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