遠くの惑星の重さってどうやって測るの? 計算方法が考案される

131223_planetweight.jpg

太陽系外惑星に住む生命体に、ちょっと近づいた?

惑星の重さを測るのって、簡単じゃありません。だって体重計には載せられないので、直接測れないからです。でも一応計算方法はかなり昔に確立されてて、地球とか水星とか、太陽系内の惑星の質量は計算されてます。ただその方法は、比較的安定した恒星を周回する大きな惑星に対しては使いやすいものですが、そうじゃない惑星、たとえばもっと暗い星を周回するような太陽系外惑星の場合は使えないものでした。

そこでマサチューセッツ工科大学(MIT)の研究者、ジュリアン・デ・ウィット氏とサラ・シーガー氏は、太陽系外惑星の質量を測定できる方法を考案しました。それは、惑星の大気を通過してくる恒星の光を分析することで質量を推定するものです。

太陽系外惑星が恒星の周りをまわって地球側に来たとき、そこだけ恒星の光が遮られます。で、太陽系外惑星にも大気があり、恒星の光のほんの一部は惑星の大気のフィルターを透過して地球に届きます。そこでその光の周波数を分析することで、デ・ウィット氏らにはいろんなことがわかってしまうんです。

その分析で、たとえば大気圧、気温、重力の強さなどが求められます。さらにデ・ウィット氏らはその情報から大気の化学的性質を推定、そして重量と質量も計算してしまう方法を編み出したんです。

太陽系外惑星は距離的に遠いこともあり、その素性を知るのは今まで難しいことでした。でもこの星の光を使う方法で質量を推定できれば、その惑星が金星みたいにガスでできてるか、地球みたいに岩でできてるかを推測できます。さらには新たな太陽系外惑星の発見もしやすくなりました。ということは、今見つかっている惑星が地球みたいに生物の住める環境かどうか判定しやすくなり、さらに新たにそんな星が見つかる可能性も高まったってことです。つまりこれで、我々は地球外生命体との出会いにまた少し近づいたってことですね。

Nature

Adam Clark Estes(原文/miho)