国際的な天文学者チームは、NASAのケプラー宇宙船がK2ミッション中に発見した新しい太陽系外惑星の宝庫を確認した。
ケプラーは、太陽のような恒星の周りを回る地球のような惑星を探すために2009年に打ち上げられました。科学者たちは、太陽系外惑星が恒星から適切な距離にあり、水が存在する可能性のある領域を、ハビタブルゾーンまたはゴルディロックスゾーンと呼んでいます。
宇宙船は1年間で197個の太陽系外惑星候補を発見し、天文学者は104個の惑星の状態を確認した。これはK2ミッション中に発見された惑星の最大の集積である。
アストロフィジカル・ジャーナル・サプリメント・シリーズに掲載された研究結果では、地球と大きさが似ていることから特に興味深い37個の惑星が取り上げられています。そのうち5つの惑星は地球と同程度の放射線量を受けており、太陽系のような多惑星系に属しています。
ミロスラフ・ドゥルクミラーとシャディア・ハバルによる黄道面の夜空画像、およびNASAのケプラー望遠鏡と惑星画像に基づいています。写真提供：カレン・テラムラ（UHIfA）（クリックして拡大）
これらの惑星は、181光年離れた水瓶座の方向を見ると見つかるM型矮星K2-72を周回しています。
矮星であるため、明るさは太陽の半分ほどで、大きさも太陽の半分です。惑星はいずれも直径が地球の20～50%大きく、公転周期も様々です。最短は24日、最長は5年半です。
ケプラー宇宙望遠鏡は、部分日食の際に恒星の明るさが低下する現象を検知すると、太陽系外惑星候補としてフラグ付けします。これは、恒星を通過する惑星がハビタブルゾーン内の恒星の光を遮ることで起こります。恒星に対する太陽系外惑星の大きさなどの情報は、太陽系外惑星が通過する際の明るさの差を測定することで推定できます。
ケプラー計画は当初3年間の予定でしたが、1年間延長されました。K2段階は、ケプラーのリアクションホイール2つが故障した後、2014年に開始されました。科学者たちは故障したホイールを再起動させることができませんでした。探査機はもはやリアクションホイールに頼って姿勢制御を行うことができなくなり、科学者たちはコースから外れることなく目標に焦点を合わせることが不可能になると懸念しました。当初のケプラー計画は中止されました。
しかし、科学者たちは太陽の圧力を利用して探査機を安定させる別の方法を発見しました。恒星から放出された光子の流れがケプラーの太陽電池パネルの表面に衝突し、探査機に圧力をかけます。ケプラーが適切な位置に配置されていれば、太陽の圧力によって徐々に押し出され、軌道を維持することができます。
宇宙船に搭載された宇宙望遠鏡は現在も稼働しており、地球に画像を送信しています。高解像度の画像により、天文学者は太陽系外惑星の存在を確認することができます。太陽系のさらなる特性は、恒星の光をプリズムで分割することで明らかになります。
恒星の質量、半径、温度といった物理的特性から、恒星を周回する惑星の特性を推測することができます。天文学者たちは、現在の惑星発見数を外挿すると、K2は計画されている4年間のミッションで500～1000個の惑星を発見できると考えています。
「K2ミッションで確認された太陽系外惑星の豊富なリストは、黄道沿いの明るい星と近くの星をターゲットにした調査によって、多くの興味深い新しい惑星が発見されているという事実を浮き彫りにしている」とNASAエイムズ研究センターのケプラーおよびK2プロジェクト科学者、スティーブ・ハウエル氏は述べた。
「これにより天文学界は追跡調査や特徴づけを容易に行うことができ、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡による最初の研究対象としていくつかの貴重な天体が選ばれ、それらの大気に関する情報が得られる可能性がある。」
