はじめに
ケプラー442は、
太陽系からおよそ1206
光年の距離に位置する、
こと座の方向にある恒星です。分類上は
K型主系列星にあたります。この恒星が天文学者の間で特に注目されるのは、その周囲を公転する
太陽系外
惑星「
ケプラー442b」の存在があるからです。この
惑星は、生命が存在しうる領域とされる
ハビタブルゾーン内に軌道を持つ「スーパー・アース」と考えられており、2015
年1月6
日に
ケプラー438や
ケプラー440といった他の恒星系とともにその存在が公表されました。NASAのケプラー宇宙望遠鏡による観測ミッションの成果として発見された、地球に類似した環境を持つ可能性を秘めた天体として、広く認知されています。
名称の変遷と発見の経緯
「
ケプラー442」という名称が正式に与えられる以前、この恒星は複数の
天体カタログで異なる識別番号で呼ばれていました。例えば、
2MASSカタログでは
2MASS J19012797+3916482、ケプラー入力カタログ(Kepler Input Catalog)ではKIC 4138008という番号で記録されています。NASAのケプラー宇宙望遠鏡による観測プログラムの対象となった際、
惑星候補が存在する可能性が示されたことから、KOI-4742(Kepler object of interest)という番号が暫定的に割り当てられました。
ケプラー宇宙望遠鏡の主要な観測手法は、恒星の手前を
惑星が通過(トランジット)する際に発生する、恒星の光のわずかな減光を検出するというものです。このトランジット法によって捉えられた減光は、地球から見て
惑星が恒星の前面を横切る現象として解釈できますが、他の要因による可能性も排除できないため、当初は
惑星候補として扱われます。候補の存在が確認され、関連する研究論文が受理された後、ケプラー宇宙望遠鏡の運用チームによって正式に「
ケプラー442」という名称が付与されました。これは、ケプラー計画によって発見された
太陽系外
惑星を持つ恒星に命名する際の標準的な手続きに沿ったものです。したがって、「
ケプラー442」という名前は、恒星そのものだけでなく、その周囲を巡る
惑星系全体を指す場合にも一般的に用いられます。
ケプラー計画で検出された
惑星候補は、発見された恒星名の後に発見順を示す番号(例えば、.01、.02など)が付けられます。複数の候補が同時に見つかった場合は、公転周期が短いものから若い番号が割り当てられる規則です。
ケプラー442の場合、公転周期が約112.3
日の
惑星候補が一つ検出され、「KOI-4742.01」と命名されました。
惑星自体の名称に付けられるアルファベット「b」は、その恒星の周りを公転する最初の
惑星に与えられる符号です。二つ目の
惑星にはc、三つ目にはdと続きます。
ケプラー442系では発見された
惑星が一つであるため、「
ケプラー442b」という名称が使われています。「
ケプラー442」という恒星の番号自体は、ケプラー宇宙望遠鏡がその周囲に
惑星が存在することを確認し、カタログに登録した442番目の恒星であることを意味しています。
恒星の特徴詳細
ケプラー442は
K型主系列星として分類され、
太陽と比較するとやや小さく、
質量は約61%、
半径は約60%です。表面
温度は約4402
ケルビンと
太陽(約5778
ケルビン)よりも低温です。誕生から約29億
年が経過していると推定されており、これは
太陽の約46億
年と比較すると若い恒星と言えます。
また、恒星に含まれる重元素の量、特に
鉄の割合を示す
金属量は、
太陽に比べて少ないとされており、
金属量指数([Fe/H])は約-0.37です。これは、
太陽に含まれる
鉄やその他の重い金属の量の約43%にあたることを意味します。光度も
太陽光度の約12%と低く、これは
ケプラー442のようなK型星としては平均よりもやや暗い部類に入ります。
地球から観測した際の明るさを示す
見かけの等級は14.976です。この等級は非常に暗く、一般的な観測用望遠鏡を用いても容易に捉えることは難しく、肉眼での観測は不可能です。
特筆すべき惑星系
ケプラー442の周囲を公転する
惑星「
ケプラー442b」は、地球の約1.34倍の
半径を持つスーパー・アースです。スーパー・アースとは、地球より大きく海王星より小さいサイズの岩石
惑星または
ミニ・ネプチューンを指しますが、
ケプラー442bはその
半径から岩石質の
地球型惑星である可能性が高いと考えられています。
この
惑星が特に注目される最大の理由は、その軌道が恒星の
ハビタブルゾーン内に位置していることです。
ハビタブルゾーンとは、恒星からの距離が適切で、
惑星表面に液体の水が存在しうる
温度帯となる領域を指します。液体の水の存在は、現在の地球における生命の存在に不可欠と考えられているため、
ハビタブルゾーン内の
惑星は生命居住の可能性を持つ天体として探査の重要な対象となります。
NASAの見解では、
ケプラー442bはこれまでに発見された
太陽系外
惑星の中でも、そのサイズと
温度条件において最も地球に似ている
惑星の一つとされています。ただし、
惑星が恒星に近い場合、自転と公転の周期が同期する「潮汐固定(Tidal locking)」が発生し、常に同じ面を恒星に向けてしまう可能性があります。
ケプラー442bは、この潮汐固定が発生しうる内側の限界軌道(約0.362
天文単位)のすぐ外側を公転していると計算されています。これは、
惑星が常に同じ面を恒星に向け続けることなく、自転している可能性があることを示唆しており、液体の水や安定した気候が存在するためには好ましい条件と考えられます。
ケプラー442系は、遠い宇宙に存在する、地球と類似した世界を探求する上で、重要な研究対象であり続けています。