天文学者たちはソフトウェアのエラーを調べた結果、地球とほぼ同じ大きさで、300光年離れた恒星の居住可能領域内にある新しい太陽系外惑星を発見した。
現在は運用を停止しているケプラー宇宙望遠鏡によって収集された画像には、ケプラー1649cと名付けられた岩石惑星が写っている。この惑星は地球のわずか6%の大きさで、液体の水が存在できるとされるいわゆるゴルディロックス・ゾーンのかなり内側にある。赤色矮星を周回するため、太陽エネルギーは地球の約75%しか得られず、自転速度が速すぎるため、1年はわずか19.5日しかない。
地球とケプラー1649cの大きさの比較。画像提供：NASA/エイムズ研究センター/ダニエル・ラター
NASAの研究者たちは、ケプラーが生成した膨大なデータを処理するために、「Robovetter」と呼ばれるソフトウェアシステムを考案しました。このソフトウェアは、惑星が恒星の前を通過する際に恒星の明るさが急激に低下する現象を探します。トランジット法として知られるこの方法は、親星に近い巨大な太陽系外惑星の発見に特化しています。
しかし、コードには間違いが起こる可能性があり、NASAは過去のデータを精査するケプラー偽陽性ワーキンググループを設立しました。テキサス大学オースティン校が率いる研究チームは、データを調べようと思い立ち、ケプラー1649cを発見した際に、偶然この宝石に出会いました。しかし、その発見に至ったのは、証拠に疑問を抱いた後ではありませんでした。
今月初めに天体物理学ジャーナルレターズに掲載された研究の共著者であり、SETI研究所K2科学オフィスのディレクターであるジェフリー・コフリン氏は、周期的な明るさの低下は必ずしも太陽系外惑星によって引き起こされるわけではないと説明した。
「初期の検出段階では、変光星やケプラーの電子機器から発生する不要なノイズなど、惑星によるものではない信号が信じられないほど多く存在します。」
「これらの信号を人間の専門知識で確実に区別できるようになるまで、何年もかけて徹底的に研究し、さらに何年もかけてそれを自動的に行うコンピュータアルゴリズムを開発しました」と彼は付け加えた。アルゴリズムはケプラー1649 cを「偽陽性」と分類し、太陽系外惑星ではないと判断した。研究者たちはすぐにソフトウェアの誤りに気づき、データが実際には新しい惑星を指し示していることを突き止めた。
ケプラー1649cは、恒星からさらに遠い位置に惑星を持っています。この2つの惑星の軌道共鳴比は9対4です。つまり、遠い方の惑星が4周するごとに、ケプラー1649cは恒星の周りを9周することになります。
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9対4の配置は珍しく、この惑星系が安定しているだけでなく、3つ目の惑星が存在する可能性も示唆しています。研究者たちはまだ他の惑星の兆候を確認していませんが、現時点では検出できないほど小さい可能性があります。
「これまで発見された、誤って分類された惑星の中で、この惑星は特に興味深いものです。ハビタブルゾーンにあり地球と同じ大きさであるというだけでなく、この隣の惑星とどのように相互作用するのかという点でも興味深いのです」と、論文の筆頭著者でテキサス大学オースティン校の研究者であるアンドリュー・ヴァンダーバーグ氏は述べた。「アルゴリズムの結果を手作業で確認していなかったら、見逃していたでしょう。」
「大きさと気温の推定値から見て、これはケプラーがこれまでに発見した惑星の中で、地球に最も類似した惑星です。ケプラーの最初の観測フィールドでのデータ収集が停止してから7年経った今、ようやく発見できたとは信じられません。今後7年、あるいは70年の間に、ケプラーの豊富なデータセットから何が発見されるのか、今から楽しみです」とコフリン氏は付け加えた。®
