TRAPPIST-1e

TRAPPIST-1eは、地球から見てみずがめ座の方向、約39.4光年の距離に位置する太陽系外惑星です。この惑星は、超低温矮星に分類される赤色矮星TRAPPIST-1を主星としており、岩石で構成される地球型惑星であると考えられています。その軌道は、主星TRAPPIST-1の周囲に広がるハビタブルゾーンの内側付近に位置しています。

発見の経緯

TRAPPIST-1eの発見は、ベルギーのリエージュ大学の研究者マイケル・ギロン氏を中心とする天文学者チームによって成し遂げられました。彼らは、チリのアタカマ砂漠にあるラ・シヤ天文台に設置されたTRAPPIST望遠鏡（Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope）を使用し、惑星が主星の前を通過する際に起こるわずかな明るさの変化を捉えるトランジット法を用いて、TRAPPIST-1系を観測しました。

初めてその存在が示唆されたのは、2016年9月19日から20日にかけて、スピッツァー宇宙望遠鏡がTRAPPIST-1を観測した際のことです。当時、この惑星系にはすでにTRAPPIST-1b、c、dという3つの惑星が見つかっていましたが、TRAPPIST-1dの正確な軌道要素が確定していませんでした。しかし、その後の詳細な観測により、それまでTRAPPIST-1dの軌道として観測されていた現象が、実際にはTRAPPIST-1dに加え、TRAPPIST-1e、f、gという合計4つの惑星の複合的な影響によるものであることが明らかになり、TRAPPIST-1eの存在が確認されました。

惑星の特徴

TRAPPIST-1eは、地球に比較的近い物理的特徴を持っています。その半径は地球の約0.918倍と推定されており、地球型惑星に分類されます。質量の推定値は研究の進展とともに変動しており、初期の発表では地球の約0.62倍とされていましたが、その後の観測データ分析により約0.24倍へと修正されています。これらの値に基づくと、惑星表面の重力は地球の約0.74倍になると計算されています。

主星TRAPPIST-1からの平均距離は約0.02817天文単位（約421万キロメートル）です。これは、太陽系において太陽に最も近い惑星である水星までの距離（約0.387天文単位）と比べると、約13分の1という極めて近い距離にあたります。しかし、主星TRAPPIST-1が恒星の中でも特に小さく温度の低い超低温矮星であるため、TRAPPIST-1eが主星から受け取る熱やエネルギーは、地球が太陽から受ける量と大きくかけ離れているわけではありません。

公転周期は約6日と非常に短く、TRAPPIST-1d、e、f、gの間では、eとdが3:2、eとfが2:3という比率で軌道周期が同期する、複雑な軌道共鳴の関係が観測されています。

ハビタブルゾーンと液体の水の可能性

TRAPPIST-1eは、主星TRAPPIST-1のハビタブルゾーン（生命居住可能領域）内に位置している可能性が指摘されています。温室効果による大気の寄与を考慮しない場合の表面温度（有効温度）は251ケルビン（摂氏マイナス22度）と計算され、これは液体の水が凍結する温度よりも低い値です。しかし、これはあくまで理想的な計算であり、地球の有効温度も255ケルビン（摂氏マイナス18度）ですが、実際には平均温度が288ケルビン（摂氏15度）となり、表面に液体の水が存在しています。

したがって、TRAPPIST-1eにおいても、地球のような適切な温室効果を持つ大気や、アルベド（反射率）に影響される雲の存在など、特定の条件が満たされれば、表面に液体の水が存在する可能性は十分に考えられます。さらに、もしTRAPPIST-1eが自転と公転の同期を起こしている場合、惑星の片面が常に主星に照らされる「昼側」となり、この昼側では氷が融けて広大な海を形成している可能性も示唆されています。これらの条件が整っていれば、生命が誕生し、あるいは存在している可能性も否定できません。ただし、自転と公転が同期している場合、昼側から夜側へ向かう激しい強風が惑星全体に吹き荒れるなど、地球とは大きく異なる環境になっている可能性も考慮する必要があります。地球との組成や物理的性質の類似性を示す地球類似性指標（Earth Similarity Index, ESI）の値は0.86であり、これは比較的高い類似度を示しています。

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