近隣のスーパーアース：GJ 3378bが赤色矮星のハビタブルゾーンに新たな光を当てる
注目画像： [赤色矮星を周回する岩石質のスーパーアースの想像図；クレジット：NASA/JPL-Caltech]
天文学者チームは、地球からわずか25光年の距離にある岩石質のスーパーアースGJ 3378bが、赤色矮星のハビタブルゾーンに正確に位置していることを確認した。この惑星は地球が太陽から受ける恒星放射の約90%を受けており、潜在的なハビタビリティの「スイートスポット」に位置している。
カリフォルニア大学アーバイン校のポール・ロバートソン博士率いるチームによってThe Astrophysical Journalに発表されたこの発見は、惑星の質量と軌道に関する従来の推定を修正するものである。2024年に質量5.26 Earth masses、軌道周期25日で最初に検出されたが、2つの一流分光器による新たな観測により、はるかに軽い世界が明らかになった。キリン座の赤色矮星GJ 3378の周りを21.45日で周回する、質量2.3 Earth massesの惑星である。
「これはエキサイティングです」とロバートソン氏は述べた。「最も近い宇宙の隣人の一つです。25光年は遠く聞こえますが、天の川銀河の直径は約10万光年ですから、その意味ではすぐ隣の惑星なのです。」
ハビタブルゾーンの岩石質の世界
質量の修正は極めて重要である。5.26 Earth massesの惑星は、おそらく厚いガス状のエンベロープを持つミニ海王星であり、生命には適さないだろう。2.3 Earth massesであれば、GJ 3378bは固体の岩石質のスーパーアースであり、適切な大気条件があれば表面に液体の水が存在し得る種類の世界である。
研究チームは、テキサス州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HPF（ハビタブルゾーン・プラネット・ファインダー）と、アリゾナ州キットピーク国立天文台のWIYN望遠鏡に搭載されたNEID分光器を使用した。スペインのカラル・アルト天文台のCARMENES装置による独立した確認も得られている。
「このスーパーアースは主星から、地球が太陽から受ける放射の約90%を受けています。まさにスイートスポットです」とロバートソン氏は述べた。「これはハビタビリティにとって本当に有利です。」
宇宙の海岸線に立つ
GJ 3378bは、天文学者が「宇宙の海岸線」と呼ぶ場所、すなわち恒星放射が惑星の大気を剥ぎ取り得る理論上の境界に直接位置している。もし惑星が大気を保持していれば、将来のバイオシグネチャー探索の主要なターゲットとなる。そうでなければ、その運命は火星に似たものになるかもしれない。
「銀河系の約70%の恒星は赤色矮星ですから、それらが標準です」とテキサス大学オースティン校の共著者マイケル・エンドル博士は述べた。「これらの恒星の周りの惑星の人口を理解することは本当に重要です。」
GJ 3378bは恒星の前を通過（トランジット）しないため、天文学者はジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が採用するトランジット分光法を使ってその大気を分析することができない。直接撮像は、2040年代に予定されているNASAのHabitable Worlds Observatoryのような将来の観測所を待たなければならない。
最も近い既知のハビタブルゾーン惑星の一つ
25光年の距離で、GJ 3378bは近傍の潜在的に居住可能な系外惑星の小さなグループに加わる。4.2光年離れたプロキシマ・ケンタウリbを含むわずか一握りの惑星だけがより近い。しかし、プロキシマ・ケンタウリbのハビタビリティは、主星からの激しい恒星フレアのために激しく議論されている一方、GJ 3378の赤色矮星は比較的静かであるように見える。
「A Revised Mass and Period for the Habitable Zone super-Earth GJ 3378b: A Planet Straddling the Cosmic Shoreline」と題された研究論文は、The Astrophysical Journalに掲載されている（DOI: 10.3847/1538-4357/ae732b）。この研究はNASAと全米科学財団の支援を受けた。
「最終目標はバイオシグネチャーです」とエンドル氏は述べた。「私たちは本当に知りたいのです。私たちは宇宙で孤独なのか？」
雅子 訳