赤色矮星(右)で発生したフレアが系外惑星(左)の大気を流出させている様子を描いたイメージ図(Credit: NASA/CXC/M. Weiss)

4000個以上が発見されている太陽系外惑星の多くは、軽くて小さく数が多い恒星である赤色矮星(M型星)を周回しています。そのなかには地球のサイズに近い岩石質とみられる系外惑星も見つかっていますが、今回発表された研究では、赤色矮星を周回する系外惑星の環境が生命にとって厳しいものである可能性が改めて示されています。

■誕生から約100億年が経ったとされるバーナード星で強力なフレアを観測

コロラド大学ボルダー校のKevin France氏らの研究グループは、「へびつかい座」の方向にある赤色矮星「バーナード星(GJ 699)」をモデルとして、古い赤色矮星で起きる高エネルギーのフレア(恒星表面の爆発現象)がハビタブルゾーンを周回する岩石質の惑星に及ぼす影響を分析しました。その結果、何億年にも渡って繰り返し発生するフレアによって惑星の大気が流出してしまうことで、生命の居住可能性が減少するのではないかとみられています。

バーナード星は太陽系からの距離がおよそ6光年と近い恒星で、2018年には少なくとも地球の約3.2倍の質量がある系外惑星「バーナード星b(GJ 699b)」の発見が報告されています。赤色矮星は約1000億年の寿命を持つとされていて、バーナード星は誕生からすでに約100億年(太陽の年齢の約2倍)が経っているとみられています。

研究グループが「ハッブル」宇宙望遠鏡やX線観測衛星「チャンドラ」を使ってバーナード星を観測したところ、2019年3月に紫外線の波長で2回の高エネルギーフレアを、同年6月にはX線フレアを検出。観測データを分析した研究グループは、バーナード星では約25パーセントの確率で強力なフレアが起きていると結論付けています。

赤色矮星は特に若い頃の活動が盛んとされていて、仮にハビタブルゾーンを惑星が周回していたとしても、フレアの影響により大気が保てないと考えられています。いっぽう、誕生からある程度の年月が過ぎて活動が落ち着いてきた古い赤色矮星であれば、惑星の大気が天体衝突や火山活動などにともない放出されたガスによって再生されるとも考えられてきたといいます。

しかし、研究グループによるバーナード星の観測結果は、再生された大気でさえも失われ続ける可能性を示しています。研究に参加したコロラド大学のGirish Duvvuri氏は「古い赤色矮星としては驚くべき活動です」と語ります。研究グループでは、バーナード星が赤色矮星として典型的であるかどうかを判断するために、より多くの赤色矮星を対象として研究を継続しています。

 

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Image Credit: NASA/CXC/M. Weiss
Source: チャンドラX線センター
文/松村武宏