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系外惑星

植物の好む色は全宇宙でも同じ?赤外線に照らされた太陽でも、地球型の植物が存在する

植物は何色の光を吸収するか? 

 光合成において使うことができるのは主に可視光といわれる人間の目に見える光。光には可視光以外に赤外線、紫外線といったものがあるが、これらは、普通の光合成に使うことができない。基本的にどのような光を使えるかは、光合成色素がどのような光を吸収できるかによって決まる。陸上植物ではクロロフィルが可視光線を吸収しているのだが、バクテリオクロロフィルは赤外線を吸収するため、バクテリオクロロフィルを光合成色素として持つ光合成細菌では、赤外線を使って光合成を行なうことができる。

 光合成に使われる光はクロロフィルなどの光合成色素によって吸収される。だから、光合成色素が吸収できる光が光合成に使われることになる。クロロフィルの場合、主に青い光の領域(波長では400-500 nm)と赤い光の領域(波長では600-700 nm)の光を吸収する。そして、その間の緑色の光の領域(波長では500-600 nm)の光の吸収効率が悪いので、葉っぱは緑色に見える。

 ただ、緑色の光でも、吸収さえされれば光合成に使われる。吸収された光のうちどれだけが光合成に使われるかの効率で比較した場合には、可視光の中で一番効率が悪いのは緑色の光ではなく、青い光である。また、クロロフィル以外の光合成色素が吸収した光のエネルギーがクロロフィルに伝えられる場合は、その光エネルギーも光合成に使われ。例えば、紅藻などが持っているフィコビリンという光合成色素は、緑色の光を吸収しますが、その光はクロロフィルに伝えられて効率よく光合成に使われる。


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熱い熱い系外惑星を発見、4,300度で史上最高!大気は「分子」が分解して「プラズマ」状態?

 ホットジュピターとは?

 ホット・ジュピター(Hot Jupiter) は、木星ほどの質量を持ちながら、主星の恒星から、わずか0.015au(224万km)から0.5au(7480万km)しか離れておらず、表面温度が非常に高温になっている太陽系外惑星の分類の一つである。恒星に極めて近く、強烈な恒星光を浴びるため表面温度は高温になっていると予想されている。「ホット・ジュピター」は直訳すれば「熱い木星」となるが、このような特徴に由来したものである。この種の系外惑星は1995年頃から続々と発見されつつある。

 主星に近く、質量が大きく、高速で公転しているため、惑星に重力による、主星のわずかな揺れを検出するドップラー分光法での発見が最も簡単なタイプである。最もよく知られているホット・ジュピターはペガスス座51番星bである。ペガスス座51番星は、太陽に似た恒星を、わずか4日間で公転しており、1995年に発見された。

 他にも、離心率の大きい彗星のような楕円軌道を描き、灼熱期と極寒期をめまぐるしく繰り返す巨大惑星エキセントリック・プラネットも発見されている。両者はこれまでに発見された太陽系外惑星のうち大半を占めているが、後者の方が圧倒的に多い。いずれも、我々の太陽系の惑星からは想像もつかない惑星である。


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系外惑星の多様性「ウォーム・ネプチューン」発見!ホットジュピター、スーパーアースなどバラエティ豊かな仲間

 次々に発見される「系外惑星」

 太陽系外惑星(Extrasolar planet, Exoplanet)とは、太陽系にとっての系外惑星、つまり、太陽系の外にある惑星である。 多くは(太陽以外の)恒星の周りを公転するが、白色矮星や中性子星(パルサー)、褐色矮星などを回るものも見つかっており、他にもさまざまな星を回るものが想定される。

 NASAが2017年2月21日、突如として全世界に向けて驚くべきアナウンスを行った。アナウンスは「系外惑星に関する重大な新事実」であり、地球から約39光年(1光年は約9兆4600億キロ・メートル)先の宇宙で、生命を育む可能性がある惑星が7個も発見されたという内容だった。

 それによると、研究チームは太陽系から、およそ40光年離れた宇宙にある「TRAPPIST-1」と呼ばれる星の周りを、地球と似た大きさと質量を持った惑星が、少なくとも7つ回っていることを突き止めた。7つの惑星は、その質量や、「TRAPPIST-1」との距離などから、表面にもし水があれば、凍ることなく液体のままで存在できる可能性があるほか、うち6つは地球のように岩石などでできた固い表面を持っている可能性がある。


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太陽系からわずか40光年先に地球似の惑星を発見!望遠鏡で大気の有無や地球外生命の痕跡も分析

 宇宙に惑星は無数に存在する

 2017年2月22日(日本時間23日の午前3時)、NASAが突然行った緊急記者会見で、地球から約39光年(1光年は約9兆4600億キロ・メートル)先の宇宙で、生命を育む可能性がある7個の惑星が見つかったと発表された。この研究はベルギーやアメリカ、それにアフリカなどの研究者で作る国際共同研究チームがイギリスの科学雑誌、ネイチャーの電子版にも発表された。

 それによると、研究チームは太陽系から、およそ40光年離れた宇宙にある「TRAPPIST-1」と呼ばれる星の周りを、地球と似た大きさと質量を持った惑星が、少なくとも7つ回っていることを突き止めた。

 7つの惑星は、その質量や、「TRAPPIST-1」との距離などから、表面にもし水があれば、凍ることなく液体のままで存在できる可能性があるほか、うち6つは地球のように岩石などでできた固い表面を持っている可能性があるという。


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感動!「地動説」は正しかった!太陽系外の恒星を回る4惑星、貴重な動画を公開!直接観測できる系外惑星

系外惑星を直接観察

 系外惑星とは、太陽系以外にある惑星のこと。地球が存在するのだから、太陽系以外にも系外惑星が存在するのではないかという考えは、16世紀にはジョルダーノ・ブルーノにより主張された。しかし、当時はあくまで想像の産物であり、フィクションの域を出なかった。

 観測技術が発達し、実際に探査の試みがなされるようになるのは、1940年代からである。現在認められている初の発見は、最近のことで1993年に発見されたPSR B1257+12というパルサーをめぐる3つの惑星であった。ポーランドの天文家、アレクサンデル・ヴォルシュチャンによって発見された。

 そして2008年9月、太陽系外の惑星とみられる天体を、カナダ・トロント大のチームがハワイのジェミニ天文台の望遠鏡で撮影に成功した。これまで、太陽系外惑星を直接撮影したことはなく、これが世界初の快挙だった。


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世界初!太陽系外惑星「K2-3d」の“影”を地上から観測!生命が存在する可能性がある「ハビタブルゾーン」にある惑星

 続々発見される「太陽系外惑星」

 太陽系外惑星(Extrasolar planet,Exoplanet)とは、太陽系にとっての系外惑星、つまり、太陽系の外にある惑星である。 多くは(太陽以外の)恒星の周りを公転するが、白色矮星や中性子星(パルサー)、褐色矮星などを回るものも見つかっており、他にもさまざまな星を回るものが想定される。

 1990年代以降、多くの系外惑星が実際に発見されている。特に最近は、ケプラー宇宙望遠鏡による発見が多くなっている。ケプラーは2009年に打ち上げられ2012年にメインミッションを完了したが、これまでに約4300個の系外惑星候補を発見している。この候補のうち、984個は系外惑星であることがすでに確認されていた。 そして2016年5月には、新たに1284個もの候補が確かに系外惑星であると発表されている。

 残る約2000個のうちの1300個ほどの候補天体もかなり高い確率で系外惑星だろうとみられており、さらなる確認作業が行われている。 ケプラーによって発見された系外惑星1284個の新たな系外惑星のうち、約550個はその大きさから地球のような岩石惑星とみられている。さらにそのうち9つは、ハビタブルゾーン(液体の水が惑星の表面に存在できるような表面温度となる主星からの距離の範囲)に位置している。ケプラーが発見したハビタブルゾーンに存在する系外惑星の数はこれで21個である。


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もはや宇宙に惑星は無数に存在することが明らかに!今度は赤色矮星に「第2の地球」を発見!

 もはや宇宙に惑星は無数に存在する

 最近は第二の地球が発見されたというニュースが流れても珍しくはなくなった。ハビタブルゾーン、つまり恒星から適度な距離がある、岩石型の惑星ならばそう呼ばれているようだ。今回は赤色矮星の近くに3つの惑星が発見された。

 こうした系外惑星の探索に活躍してるのがNASAの系外惑星探査衛星「ケプラー」で、これまでに発見してきた惑星候補のうち、新たに1284個が系外惑星であると確認された。ハビタブルゾーンに位置するものも9個含まれているという。

 ケプラーは、惑星が主星の前を通り過ぎる際に主星の明るさがわずかに減少する「トランジット」現象をとらえるという手法で惑星探しを行ってきた。今月9日に水星の太陽面通過が起こったが、このときにほんの少しだけ暗くなった太陽を観測して水星を見つけるような方法だ。


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世界初!形成途中の惑星の直接撮影に成功!珍しい系外惑星の直接観測

 太陽系外惑星とは何か?

 太陽系外惑星というと、太陽系の外にある惑星のことである。系外惑星ともいう。夜空の恒星は無数にあるから、その周りを公転する惑星も無数に存在するはずである。

 2015年9月3日までに1235の星系(パルサー含む、内488星系に複数の惑星を含む)に1952の惑星が発見されている。そのほとんどはホット・ジュピターやエキセントリック・プラネットであり、太陽系のように木星や土星サイズで主星から離れた位置に真円に近い軌道の物の発見は現時点では少ない。

 最近では2009年3月に打ち上げられた、NASAの人口衛星であるケプラーによって、10万個の恒星を観測し、2013年に運用終了したが、現在も解析中である。


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太陽系で地球は火山活動期!太陽系外惑星で初めて火山噴火を発見か?

 箱根と富士山は連動噴火の可能性も

 日本列島は火山活動期にある。4月26日以降、火山性地震が1000回を超えた箱根山では、泉質の変化、山頂に亀裂が入った、鹿や熊が逃げ出し始めたなど、数々の異変が起きている。神奈川県箱根町仙石原のある旅館では、いきなり黒い色の温泉が湧き出した。

 気象庁は5月6日、噴火の危険度を5段階で示す「噴火警戒レベル」を「1(平常)」から「2(火口周辺規制)」に引き上げ、これに伴い蒸気噴出が確認されている大涌谷の遊歩道は全面閉鎖されたものの、現在の学問では、噴火予知は不可能に近い。

 5月7日、活動が活発化している鹿児島市の桜島では、今年500回目の爆発的噴火が起きた。1955年の観測開始以来、最も速いペースで、2011年の年間最多記録(996回)を上回る可能性もあるという。


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想像以上の異形!土星の200倍、巨大環もつ太陽系外惑星の姿

 感動的な土星の輪

 土星の環は美しい。1610年、ガリレオが初めて土星を観測したとき、それを「環」だとは認識できなかった。「土星は3つの部分からできている。それは"耳"のようだ」と記している。1655年、クリスティアーン・ホイヘンスによって、初めて土星は環に囲まれていることが確認された。

 土星の環は、太陽系で最も顕著な惑星の環である。μm単位からm単位の無数の小さな粒子が集団になり、土星の周りを回っている。環の粒子は99.9%が純粋な水の氷であり、塵やその他の物質が少量混入している。 驚いたことに、1本だと思われた明るい輪が、数千本の細い輪が同心円状にならんでできていることを、ボイジャー探査機が発見している。

 太陽系の惑星の中で環(リング)を持つものは、木星、天王星、海王星に発見されているが、土星ほど見事な環は存在しない。太陽系以外の天体ではどうなのだろうか?


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