グリーゼ12b

グリーゼ12bの発見

グリーゼ12bは、地球からうお座の方向に約40光年離れた赤色矮星グリーゼ12の周囲を公転する太陽系外惑星です。この惑星の発見は、国立天文台のすばる望遠鏡による「IRD-すばる戦略枠プログラム」とNASAの太陽系外惑星探索衛星TESSによる観測が大きく貢献しました。

2019年から、すばる望遠鏡の赤外線ドップラー装置（IRD）を用いた観測で、地球近傍の赤色矮星の周りを公転する惑星の探索が行われていました。2022年には、このプロジェクトでロス508bが発見されています。グリーゼ12もこの観測対象の一つで、2019年6月22日から2022年11月25日にかけて集中的な観測が行われました。

一方、TESSは2021年8月20日から2023年10月16日の間に、合計797日間にわたってグリーゼ12を観測しました。その結果、約25.5日の公転周期を持つ惑星候補が発見され、TOI-6251.01としてカタログに登録されました。この情報を基に、東京大学の研究チームがMuSCATを用いて改めて観測を行い、惑星の実在を確認し、グリーゼ12bと命名しました。この研究成果は、アストロフィジカルジャーナルレターズに2024年5月23日付で掲載されました。

さらに、オーストラリアのサザンクイーンズランド大学の研究チームも、TESSの観測データとSPECULOOSなどの地上観測施設、CHEOPSによる追跡観測によりグリーゼ12bの存在を独自に確認し、同様に王立天文学会月報に発表しました。

グリーゼ12bの特徴

グリーゼ12bは、主星グリーゼ12から約0.0668天文単位（約1000万km）の距離を約12.8日の公転周期で回っています。TESSのトランジット法による観測から、その大きさは地球の0.958倍と、ほぼ金星と同サイズです。また、IRD-SSPによるドップラー分光法での観測から、質量は地球の4倍未満である可能性が高いとされています。

主星からの距離は地球と太陽間の約14分の1ですが、グリーゼ12が低温の赤色矮星であるため、グリーゼ12bが受けるエネルギー放射量は地球の1.62倍程度です。これは金星が太陽から受ける放射量の約85％に相当します。グリーゼ12bの軌道はハビタブルゾーンの内縁付近に位置しており、ハビタブルゾーン内にある地球サイズの太陽系外惑星としては、地球から最も近い距離にあります。

平衡温度は、大気の影響を考慮しない場合で約42℃と推定されています。ただし、もし大気が存在していれば、温室効果によって表面温度はさらに高くなる可能性があります。したがって、表面に液体の水が存在する可能性は低いと考えられます。しかし、理論的には居住可能と見なされることもあります。

グリーゼ12bは、同じく地球から約40光年離れたTRAPPIST-1系のTRAPPIST-1cと比較されています。赤色矮星は恒星活動が活発なことが多いですが、グリーゼ12はTRAPPIST-1よりも恒星活動が穏やかです。グリーゼ12の極紫外線光度はTRAPPIST-1よりも小さく、主星からの距離もTRAPPIST-1cより遠いため、グリーゼ12bは大気を保持している可能性が高いとされています。

サザンクイーンズランド大学の研究者は、グリーゼ12bが低温の恒星の周りを公転する地球サイズの惑星が大気を保持できるかどうかを研究する上で、最適な観測対象の一つだと述べています。また、主星から受ける放射量が金星と同程度であることから、金星のような大気を持つ惑星を調査するのに最も適した太陽系外惑星であるとも考えられています。

まとめ

グリーゼ12bは、地球に近い距離にあり、地球と同程度の大きさを持つ太陽系外惑星として、今後の研究によって、大気の組成や居住可能性に関する新たな知見をもたらすことが期待されます。

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