この小さな惑星の重量を測ることは地球外生命体の探索に役立つかもしれない

『オズの魔法使い』では「故郷に勝る場所なし」とあるが、天の川銀河には地球のような惑星が何十億もあるかもしれない。しかし、本当に大きな惑星は地球サイズの惑星よりも見つけやすいため、宇宙に対する私たちの見方は歪んでいる。

「地球より小さい惑星はおそらく最も一般的なタイプの太陽系外惑星だが、発見するのがはるかに難しいため、詳細に研究できるものは多くない」とペンシルベニア州立大学の天文学者ダニエル・ジョントフ＝ハッター氏はポピュラーサイエンス誌に語った。

ジョントフ＝フッター氏のチームは今回初めて、地球の10分の1の大きさの惑星の大きさと質量を測定することに成功した。これまで測定された最も小さな惑星は、地球のほぼ2倍の質量だった。

200 光年離れたケプラー 138b は、小さくて焼けつくような高温の惑星です。科学者たちは、この惑星が恒星を覆う様子を観察することで初めてこの惑星を発見しました。この惑星が作る小さな影から、この惑星が火星ほどの大きさであることがわかりました。現在、研究者がケプラー 138b の密度を計算するために使用した新しい質量測定のおかげで、この惑星はガスや氷や金属ではなく、地球と同じように岩石でできていることがわかりました。

惑星の質量を測る一般的な方法は、惑星の重力がその恒星をどの程度揺らすかを見ることです。しかし、小さな惑星は重力が小さいため、それらが引き起こす恒星の揺らぎはごくわずかです。そこで、ケプラー 138b の質量を求めるために、ジョントフ・フッター氏のチームは、惑星の重力が近隣の惑星の軌道にどの程度影響するかを計測しました。

「各惑星は、近隣の惑星の重力によって、ごくわずかに加速したり減速したりします」とジョントフ・フッター氏は説明する。つまり、ケプラー 138b の重力による影響で、近隣の惑星の軌道の長さがわずかに変化したのだ。時間の変化から、ケプラー 138b の質量は地球の約 7 パーセントであることが明らかになった。

この質量測定方法は新しいものではないが、複数の惑星が太陽の近くを周回し、分析・比較すべきデータが大量にあるケプラー 138 のような特定の恒星系でのみ機能する。

科学者たちがこの非常に遠く離れた小さな惑星の質量を測定したという事実は驚くべきものです。科学者たちが地球サイズかそれより小さい太陽系外惑星をさらに研究できれば、太陽系がいかにユニークであるか（あるいはそうでないか）がわかるでしょう。そしてそれは、銀河系のどこかで生命を発見できる可能性にも影響を及ぼします。