これはありました ハビタブルゾーンを説明するために最も広く使用されている図。温度と受信した星光の関係を示しています。重要な系外惑星に加えて、地球、金星、火星が図上に配置されています。クレジット:ウィキメディア・コモンズ。 私たちが知っているように、生命には液体の水が必要です。液体の水が特定の惑星に存在するには、「ハビタブルゾーン」または「ゴルディロックスゾーン」と呼ばれる特定の領域に存在する必要があります。このゾーンは、星の大きさと惑星と星の間の距離を使用して推定されます。
しかし、もしかしたら私たちは間違っていたのかもしれません。
今月天体物理学ジャーナルに発表された研究結果 エルサレムのヘブライ大学の天体物理学者アムリ・ワンデルは、ゴルディロックス地帯をはるかに超えた、長い間住みにくいとされてきた多くの世界に液体の水が存在し続ける可能性があると提案しています。
簡単に言うと、さらに多くの惑星が居住可能になる可能性があります。
潮汐ロック
古典的なハビタブルゾーンは、太陽に似た星によって均一に暖められる高速回転惑星である地球を念頭に置いて構築されました。しかし、これまでに発見された惑星のほとんどは、より小さくて温度の低い恒星を周回しています。最も一般的な例は、M 矮星、 または赤色矮星と呼ばれる星のクラスです。 。
しかし、これは、多くの惑星がその星と「潮汐的に固定されている」ことを意味します。地球や月のように、見えるサイズは 1 つだけです。これは、一方の半球が恒久的な昼光に閉じ込められ、もう一方の半球が永遠の夜に閉じ込められることを意味します。
何年もの間、この取り決めは暗いものに見えました。灼熱の昼と凍てつく夜では、人生がうまくいくとは思えません。
ワンデル氏の分析では、別のことがわかります。彼は新しい気候モデルを使用して、これらの閉じ込められた世界を熱がどのように移動するかを調べました。彼は、大気の熱輸送が控えめであっても、夜の側の一部を氷点下に保つことができることを発見しました。本質的に、たとえ惑星がこれまで考えられていたよりもずっと恒星に近づいていたとしても、液体の水は生き残ることができるのです。
このモデルは最近の観察によっても裏付けられています。ジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡は最近、M 型矮星を周回するいくつかの惑星の周囲で水蒸気やその他の揮発性ガスを検出しました。これらの惑星は以前はそのような化合物を保持する可能性は低いと考えられていました。
氷の地殻の下で
この研究はハビタブルゾーンを両方向に推進します。
惑星が星の光をほとんど受けない外縁を越えると、地表水は凍るはずです。しかしワンデル氏は、液体の水には必ずしも日光が必要ではないと指摘する。厚い氷層の下では、惑星の内部からの熱によって下からの氷が溶け、氷下湖や氷内湖が形成される可能性があります。
このアイデアには地元でも有力な前例があります。私たちの太陽系では、木星の衛星エウロパと土星の衛星エンケラドゥスが凍った地殻の下に海を隠しています。火星にも、極地の氷の下に液体の水が溜まっている可能性があります。
ワンデル氏の計算は、教科書的なハビタブルゾーンのはるか外側の岩石だらけの系外惑星にも同様の環境が存在する可能性があることを示唆している。このような場合、水は明らかではなく隠されていますが、それでも生命に関連する化学に利用できる可能性があります。
総合すると、内向きと外向きの拡張により、どの世界が注目に値するかを天文学者が判断する方法が根本的に変わります。居住可能性は薄いリングではなく、星からの距離だけでなく大気、熱分布、内部エネルギーによって定義される広い帯になります。
しかし、この研究は、これらの世界が生きているとは主張していませんし、私たちが知っているように生命にとって友好的であるとも主張していません。恒星のフレアによる大気の損失から、埋もれた海洋の化学反応に至るまで、多くの要因が依然として不確実です。しかし、この研究では、厳格な前提を緩和することで、調査する価値のある環境の範囲を拡大しています。
ほとんどが小さくて冷たい星で満たされている銀河では、その膨張が重要です。これは、液体の水 (そしておそらく生命の) の成分が、私たちが考えていたよりもはるかに一般的なものである可能性があることを示唆しています。
