146光年先に地球型惑星HD 137010 bを発見、CO2大気で液体水の可能性

2026年2月、国際研究チームは地球から146光年離れた恒星系（恒星とその周りを回る天体群）に地球型惑星（地球のように岩石でできた惑星）「HD 137010 b」を発見したと発表した。この惑星は恒星からの距離が適切で、水が液体で存在し得るハビタブルゾーン（生命居住可能領域、HZ）内に位置する。最新の気候モデリングにより、大気中に二酸化炭素（CO2）が一定量存在すれば表面温度が維持されることが示された。サイエンス・デイリー（ScienceDaily）紙によれば、本知見は生命存在の探索に新たな指針を与えるという。146光年という距離は宇宙規模では至近であり、詳細な大気観測の対象として期待される。

HD 137010 bの特性とハビタブルゾーンの判定

新たに発見されたHD 137010 bは、主星である橙色矮星（K型主系列星：太陽より小さく低温な恒星）の周囲を公転している。惑星の質量は地球の約1.2倍、半径は地球の約1.1倍と推定される地球型惑星（岩石惑星）だ。公転周期（惑星が恒星の周りを一周するのにかかる時間）は約45日であり、これは太陽系で言えば水星よりもはるかに内側の軌道に相当する。しかし、主星であるHD 137010は太陽よりも温度が低く、放射エネルギーが小さいため、この軌道がHZに該当する。サイエンス・デイリーの報道によれば、惑星が主星から受けるエネルギーは、地球が太陽から受ける量の約85％に相当するという。

気候モデリング（数値計算による環境シミュレーション）の結果、この惑星の表面温度は、大気の組成に強く依存することが判明した。もし大気が存在しない、あるいは薄い場合、表面温度は氷点下となり水は凍結する。一方で、地球と同程度かそれ以上のCO2が含まれる大気があれば、温室効果（大気中のガスが熱を閉じ込める現象）によって液体状の水が維持される計算だ。研究チームは、この惑星が「第2の地球」となるための必須条件として、大気組成の特定が急務であると強調している。

二酸化炭素（CO2）が握る生命居住の鍵

今回の発見において最も重要な要素は、大気による温室効果の予測である。これまで発見された多くの系外惑星（太陽系以外の惑星）は、主星に近すぎて灼熱の環境にあるか、遠すぎて極寒の地であるかのどちらかが多かった。HD 137010 bは、その中間点に位置する絶妙な軌道を持っている。特にCO2の存在は、惑星全体の熱収支を決定づける「サーモスタット」の役割を果たす。研究によれば、大気圧が地球の0.5倍から2倍の範囲でCO2が主成分であれば、表面温度は0度から40度の範囲に収まる可能性が高い。

この観測には視線速度法（ドップラー法：惑星の重力による恒星のわずかな揺れを観測する手法）という手法が用いられた。惑星の重力によって主星がわずかに揺れ動く現象を捉える技術である。サイエンス・デイリーが引用したデータによれば、主星の揺れは秒速数十センチメートルという極めて微細なレベルであった。この高精度な観測を可能にしたのが、最新の分光観測（スペクトロスコピー：光を波長ごとに分けて分析する技術）技術である。今後は、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST：NASAなどが運用する最新鋭の宇宙望遠鏡）などを用いた透過分光観測（惑星の大気を光が透過する際に生じる特定の波長の吸収を観測する手法）により、実際にCO2の吸収線（特定の物質が大気の光を吸収することでスペクトルに現れる暗い線）が検出されるかどうかが焦点となる。

日本市場・国内企業への波及効果と技術的示唆

本研究のような系外惑星探査の進展は、日本の宇宙産業および光学機器メーカーにとって大きな商機となる。特に、微細な星の揺れや大気の成分を分析するための高精度センサ技術は日本企業の独壇場である。例えば、浜松ホトニクスが開発する高感度赤外線センサや、キヤノン、ニコンが保有する大型望遠鏡用のアダプティブ光学（補償光学：望遠鏡の光の歪みをリアルタイムで補正する技術）技術は、次世代の地上・宇宙望遠鏡に不可欠な要素だ。

国立天文台（NAOJ：日本の天文学研究機関）がハワイで運用する「すばる望遠鏡（国立天文台が運用する高性能な光学赤外線望遠鏡）」には、赤外線ドップラー装置（IRD：赤外線を用いて惑星の検出を行う装置）が搭載されており、地球型惑星の発見で世界的な実績を上げている。HD 137010 bのような低温度の恒星を回る惑星の探査には、赤外線（目に見えない熱線）による観測が極めて有効だ。今後、国内の光学メーカーは、宇宙探査向けの特殊な多層膜コーティングや非球面ミラーの需要拡大を期待できる。また、気候モデリングに用いられるスーパーコンピュータの演算能力向上は、富士通などのITベンダーにとっても、複雑な環境シミュレーションという新たな用途開拓に繋がるだろう。

今後の展望と残された技術的課題

HD 137010 bが実際に「住める惑星」であるかを確定するには、まだ複数のハードルが存在する。最大の課題は大気の直接観測だ。146光年という距離は近いとはいえ、惑星自体が発する光は極めて弱く、主星の輝きに遮られてしまう。これを解決するには、主星の光を遮蔽するスターシェード技術（宇宙空間で恒星の光を遮り、暗い惑星を観測する技術）や、コロナグラフ（恒星の光を隠す装置）のさらなる高度化が必要となる。2030年代に計画されている次世代の宇宙望遠鏡ミッションでは、こうした直接撮像が主要な目標となる見通しだ。

また、惑星の磁場の有無も重要な検討事項である。強力な磁場がなければ、主星からの恒星風（恒星から放出される高エネルギーの粒子流）によって大気が剥ぎ取られてしまう可能性があるからだ。今後の研究では、主星の活動性調査と並行して、惑星の内部構造推定も進められる。HD 137010 bの発見は、宇宙における生命の普遍性を探る一歩となるだけでなく、我々の地球環境を客観的に見直すための貴重なデータを提供する。官民一体となった観測技術の革新が、この未知の惑星の正体を解き明かす鍵を握っている。

出典

- ScienceDaily: Discovery of Earth-like planet HD 137010 b