系外惑星プロキシマケンタウリbの宇宙天気予報

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太陽系から最も近い恒星「プロキシマケンタウリ」の周りを回る系外惑星「プロキシマケンタウリb」では恒星風の圧力が相当強く、惑星大気に悪影響が及んでいるようだ。

【2017年4月7日 CfA

地球から4.28光年(約40.5兆km)の距離にある「プロキシマケンタウリ」は、太陽系から最も近い恒星だ。2016年、この星の周りを11.3日周期で公転する惑星「プロキシマケンタウリb」(以降、プロキシマbと表記)が見つかった。つまりプロキシマbは、私たちから最も近いところにある系外惑星である。

プロキシマケンタウリb表面の想像図
プロキシマケンタウリb表面の想像図。明るく描かれているのが中心星のプロキシマケンタウリで、その右の2つの点はリギルケンタウルスA・B(リギルケンタウルスA・Bとプロキシマケンタウリは全体で連星系)(提供:ESO/M. Kornmesser)

中心星とプロキシマbとの距離(約700万km)は太陽から地球までの20分の1しかない。一方で中心星はM型矮星に分類される星であり、質量は太陽の10分の1、明るさは1000分の1しかない。そのため、この惑星系のハビタブルゾーン(惑星表面に水が液体の状態で存在できる領域)は中心星に近いところになり、プロキシマbもその領域に位置している。

最近の統計によれば、こうしたM型矮星の半分には、ハビタブルゾーンの近くに地球サイズの惑星が存在すると見積もられている。また、M型矮星は最もありふれたタイプの星だ。最も多いと考えられる系外惑星系の環境を理解するうえで、プロキシマケンタウリと惑星プロキシマbについて知ることは重要である。

ところで、プロキシマケンタウリのようなM型矮星からは、太陽よりもはるかに強烈な紫外線や極紫外線、X線が放射される。こうした放射によって、中心星の近くにある惑星の大気は蒸発してしまうだろう。また、星の強力な磁場活動によって引き起こされる恒星風やコロナ質量放出といった現象も惑星に甚大な被害をもたらす。

ハーバード・スミソニアン天体物理学センターのCecilia Garraffoさんたちが行った研究により、プロキシマbが受ける恒星風の圧力は地球が受ける太陽風の圧力より1000倍から1万倍も強いことが示された。さらに、恒星風の圧力は極めて不均一であり、プロキシマbの大気は毎日3倍も縮んだり膨らんだりすることもわかった。そのうえ、プロキシマbの大気は超音速状態にあるらしい。

これらすべての現象が惑星大気にかなりマイナスの影響を与えていることだろう。「ハビタブル」という言葉の大元の意味は「生命が居住可能な」だが、プロキシマbをはじめM型矮星の周りの系外惑星の環境は、少なくとも私たちには「快適に暮らせる」ものではなさそうである。

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