宇宙人は存在するか？太陽系の外にある、生命が生存可能な「ハビタブル惑星」の探査

・研究者たちが、最も近い恒星の周りを回る、地球に似た太陽系外惑星を探査した。
・これらの惑星と地球の進化を比較した。
・その結果、最も近い太陽系外惑星のいくつかでは、今まさに生命が進化している可能性があることがわかった。

天文学者は、星をその組成と色によってグループに分類しています。それは次のようなものです： O、B、A、F、G、K、M。M型星は最も一般的な星で、これだけで太陽系近隣の星の75％近くを占めています。

M型星の中には、ハビタブルゾーン（液体水が存在する軌道距離）にある地球型惑星を探すのに最適な星があります。例えば、プロキシマ・ケンタウリは、太陽から約4.2光年離れた赤色矮星で、そのハビタブルゾーンに惑星が存在します。

この太陽系外惑星（プロキシマ・ケンタウリb）は、質量が地球の1.3倍以上と推定され、地球の250倍ものX線放射を受けています。また、その恒星は頻繁にフレア【閃光】を起こし、紫外線に弱い微生物が死滅するほどの紫外線を惑星に浴びせます。

では、そのような極限環境で、どのように生命が進化できるのでしょうか？コーネル大学の研究者たちは、生命はすでに同じような環境で進化し、生き延びてきたと説明し、その証拠が人間だということです。

初期の地球からわかること

40億年前の地球は、プロキシマ・ケンタウリbをはじめとする近傍の太陽系外惑星よりもさらに高い紫外線の襲撃を受け、混沌とした熱い状態でした。それにもかかわらず、生命は進化し、繁栄する方法を見つけたのです。地質学的な証拠から、生命は41億年前にも誕生していた可能性があります。

研究チームによると、最も近い太陽系外惑星が今まさに同じ局面を迎えている可能性があることがわかりました。研究チームは、居住可能な可能性のある最も近い4つの系外惑星の表面紫外線環境をモデル化しました。

1.プロキシマ・ケンタウリb
2.ロス128b
3.トラピスト1e
4.LHS 1140b

これらの太陽系外惑星は、小さなフレア星を周回しています。これらのフレア星は、太陽とは異なり、時折、高エネルギーを放出し、大規模な太陽嵐を引き起こす磁気活動のために、その明るさを劇的に増加させます。そのため、惑星に強烈な紫外線を頻繁に浴びせています。

このようなフレアは、生物を容易に傷つけ、地球の大気を侵食する原因となります。高エネルギー放射線は、生体分子、特に核酸を変異させ、あるいは停止させるのです。

太陽系外惑星プロキシマ・ケンタウリbのイメージ図
画像出典：ESO

研究チームは、現在の地球とよく似た大気から、侵食された大気（紫外線を遮断しない非常に薄い大気）、無酸素の大気（オゾンの保護がない大気）まで、様々な大気の構成要素をモデル化することに成功しました。

これらのモデルは、大気やオゾン層が薄くなるにつれて、より強い紫外線が地表に到達することを示しています。研究チームは、これらのモデルを、地質学的進化を経た地球のレベルと比較しました。

紫外線を制限パラメータにすべきではない

今回の研究で探索された太陽系外惑星は、現在の太陽から放出される紫外線よりも大きな紫外線を浴びていますが、約40億年前の地球が浴びた紫外線よりもかなり低い値です。

また、この研究結果は、高い紫外線レベルが太陽系外惑星の居住可能性を制限する要因にはならないことを示しています。M型星を周回する無酸素で侵食された大気を持つ惑星では、表面の紫外線は、モデル化されたすべてのケースで初期の地球のものよりも低いままです。

このように、私たちの最も身近な太陽系外惑星は、生命を探すだけでなく、このような極端な表面条件の下で生きることができる代替生物徴候を探すためにも、魅力的な環境を提供してくれるのです。