ケプラー442bとは？わかりやすく解説

ケプラー442b; Kepler-442b
	ケプラー442bと地球（想像図）
星座	こと座
分類	太陽系外惑星
発見
発見年	2015年1月6日(公表)
発見者	Torres ら
発見場所	ケプラー宇宙望遠鏡
発見方法	トランジット法
現況	公表
軌道要素と性質
軌道長半径 (a)	0.409+0.209; −0.060 au
離心率 (e)	> 0.04+0.08; −0.04
公転周期 (P)	112.3053+0.0024; −0.0028 日
軌道傾斜角 (i)	89.94+0.06; −0.12 °
ケプラー442の惑星
位置
赤経 (RA, α)	19h 01m 27.98s
赤緯 (Dec, δ)	+39° 16′ 48.3″
距離	1115+62; −72 光年; (342+19; −22 pc)
物理的性質
半径	1.34+0.11; −0.18 R⊕
質量	2.3+5.9; −1.3 M⊕
平衡温度	233 K
他のカタログでの名称
KOI-4742.01, KOI-4742b, WISE J190127.98+391648.2b, KIC-4138008b, 2MASS J19012797+3916482b
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ケプラー442b（英語: Kepler-442b）は、地球から約1100光年（342パーセク）離れていて、地球からはこと座にあるK型主系列星^[4]のケプラー442を周回する太陽系外惑星である^[5]^[1]。地球に近いサイズの惑星であり、主星のハビタブルゾーン（生命が存在する可能性がある領域）内に存在すると考えられている^[1]。この惑星はNASAのケプラー宇宙望遠鏡で恒星が惑星の通過によりわずかに暗くなることで惑星の存在を間接的に確認するトランジット法を用いて発見された。NASAはこれを2015年1月6日に公表した^[1]。

特徴

質量・半径・温度

大きさの比較
地球	ケプラー442b

ケプラー442bは地球の1.34倍の半径を持ち、6割から7割の確率で岩石で構成された岩石惑星で^[6]、地球よりも大きく、天王星や海王星よりも小さいスーパー・アースと考えられている。平衡温度は233 Kである^[3]。質量は推定で2.3 M_⊕^[3]。表面の重力はもし組成が地球と同じなら地球の重力の30%強いと考えられている^{[注 1]}。

恒星

この惑星はスペクトル型Kのケプラー442の周囲を公転している。質量は0.61 M_☉、半径は0.60 R_☉で^[2]太陽よりも小さい。温度は4402 K、年齢は29億歳であり、太陽と比べると温度は低く(太陽は5778 K^[7])、年齢も若い(太陽は46億歳^[8])。恒星の金属量は-0.37^[2]と低く、太陽の42%に相当する。光度は0.12 L_☉^[2]で太陽と比べて暗い。視等級は14.976^[2]で肉眼では見えない。

軌道

主星のケプラー442から0.409 au離れた軌道を112.3日で公転している^[2]。この軌道はケプラー442から0.274 auから0.681 au^[9]離れた位置に広がるハビタブルゾーンの中間に位置する。そのため、表面温度は地球とほぼ同じと推定されており、表面には液体の水や生命が存在できるかもしれない。惑星の受ける光度は地球が太陽から受ける光度の約70%に相当する^[2]。

居住性

ケプラーが発見した、ハビタブルゾーンに位置する地球型惑星
（2015年1月6日時点）^[1]

この惑星は惑星の表面上で液体の水が存在できるハビタブルゾーンにある惑星として公表された。また、サイズや温度などは地球と似ている^[5]^[1]。また、この惑星は自転と公転の同期が起こるとされるゾーン(約0.02 au)の外側にあり、潮汐ロックが起こっていない^[9]。2018年7月時点では潮汐ロックを受けておらず、居住に最適な惑星とされている^[10]。

K型主系列星の恒星は太陽よりも小さいが寿命は長く、太陽の寿命が100億年であるのに対して150億年から300億年である^[11]。しかしスペクトル型MやKの恒星は恒星活動初期に激しい恒星風を放出するため生物に害を及ぼすこともある^[12]。恒星風を放出する期間は恒星のサイズによって変わる^[13]。しかし、年齢が不確定なため恒星風を放出する段階は終えており、現在は居住に最適とする意見もある。惑星は恒星に近いため潮汐力の影響を受け、1日が1週間や1ヶ月単位に及ぶと考えられている。

赤道傾斜角はとても小さく、地球や火星のような傾きに起因する季節はない。また、軌道離心率もほぼ0であるため、これを起因とする季節もないと考えられている^[14]。

2015年の論文では、ケプラー442bはケプラー186f、ケプラー62fとともに居住に最適な太陽系外惑星として結論づけられた。また、2015年に提案された居住性を表す指数では地球は0.829であるのに対し、ケプラー442bはそれよりも高い0.836に位置づけられた^[15]。これは大気の状況などが不明なためである。

居住可能性

ケプラー442bは居住するのに適した太陽系外惑星の中で最も居住可能性が高いSuperhabitable Planet_(英語版)になる可能性がある。基準に当てはまる内容は

恒星がK型主系列星である(K型主系列星が恒星の場合、居住に適することが多い)
半径が地球の1.34倍で、質量が地球の2.34倍である(Superhabitable Planetは半径が1.3倍で質量が2倍である)
ハビタブルゾーンの中心にある

の3点である。しかし、基準にあてはまらない内容もあり、

年齢が若すぎる(この惑星は20億歳だが理想は45億 - 70億歳)
温度が低すぎる(平衡温度から表面温度の推定は-2.65℃とされており、理想は25℃付近である)

などである。加えて下記の条件はまだ当てはまるかすら分かっていない。

海をもつかどうか(Superhabitable Planetは浅い海がある)
大気の状況(Superhabitable Planetは大気が地球よりも厚く、酸素濃度が高い)

発見とその後の調査

2009年、NASAのケプラー宇宙望遠鏡は恒星面のトランジットを検出する光度計の運用を終了した。最終調査においてはKepler Input Catalog(KIC)に登録された50000もの恒星が観測され、その中にはケプラー442も入っていた。系外惑星の候補がある恒星の観測は2009年5月13日から2012年3月17日まで行われた。ケプラー442系の惑星のトランジットの観測が終了した後、現在のケプラー442bによるトランジットは113日ごとに起こっていることが発覚し、最終的に系外惑星であると結論づけられた。この発見はケプラー438とケプラー440の惑星とともに2015年1月6日に公表された^[2]。

ケプラー442bは1100光年と遠く離れた惑星であるため、現代でも次世代の技術でも質量や大気の状況を特定するのは非常に困難であり、ましてや有人探査は不可能と言っていい。

しかし、探査機ケプラーは特定の地域しか探査を行っていないため、次世代のTESSやCHEOPSなどによる全方向への探査に期待がかかっている。

その他、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡や、地上の望遠鏡による大気の分析・質量の特定・組成の推定も将来行われる。また、スクエア・キロメートル・アレイはこれまでのアレシボ天文台やグリーンバンク望遠鏡を超え、電波観測を行うと考えられている^[16]。

脚注

[脚注の使い方]

注釈

^ G...6.67×10⁻¹¹N・m²/kg²、M...2.3M_⊕=1.37×10²⁵kg、R...1.34R_⊕=8.55×10⁶m
重力g=GM÷R²よりg=12.5
地球の重力は9.8より12.5÷9.8=1.28。よって30%ほど重力が大きい。

出典

^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f “NASA's Kepler Marks 1,000th Exoplanet Discovery, Uncovers More Small Worlds in Habitable Zones”. NASA (2015年1月6日). 2020年4月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年4月29日閲覧。
^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h ⁱ ^j ^k ^l ^m ⁿ Torres, Guillermo et al. (2015). “Validation of Twelve Small Kepler Transiting Planets in the Habitable Zone”. The Astrophysical Journal 800 (2): 24. arXiv:1501.01101. doi:10.1088/0004-637X/800/2/99.
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外部リンク

The Extrasolar Planet Encyclopaedia - Planet Kepler-442 b
Kepler-442b -- Extra-solar Confirmed Planet - SIMBAD
Kepler-442 - Open Exoplanet Catalogue

[7] G...6.67×10⁻¹¹N・m²/kg²、M...2.3M_⊕=1.37×10²⁵kg、R...1.34R_⊕=8.55×10⁶m
重力g=GM÷R²よりg=12.5
地球の重力は9.8より12.5÷9.8=1.28。よって30%ほど重力が大きい。

[NASA-20150106-1] ^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f “NASA's Kepler Marks 1,000th Exoplanet Discovery, Uncovers More Small Worlds in Habitable Zones”. NASA (2015年1月6日). 2020年4月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年4月29日閲覧。

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[6]

[注 1]

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[12]

[13]

[14]

[15]

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表話編歴探査機ケプラーが発見した太陽系外惑星
探査機	ケプラー (探査機)
主な恒星	4 5 6 7 8 9 10 11 12 16 18 19 20 22 25 29 30 32 33 36 37 40 42 46 47 52 53 56 60 62 64 66 67 68 69 70 74 78 82 86 87 89 90 94 98 102 114 129 138 156 160 174 186 199 203 223 245 283 296 309 325 341 357 381 396 407 413 429 438 442 444 447 452 560 705 1229 1410 1455 1520 1544 1593 1606 1625 1638 1647 1649 1708
主な惑星	4b 5b 7b 9b 9c 9d 10b 10c 11b 11c 11d 11e 11f 11g 12b 15b 16b 20b 20c 20d 20e 20f 22b 27b 27c 30b 30c 30d 32b 32c 32d 32e 32f 34b 36b 36c 37b 37c 37d 37e 40b 42b 42c 42d 45b 47b 47c 51b 51c 51d 56b 56c 62b 62c 62d 62e 62f 64b 66b 69b 69c 70b 70c 74b 76b 78b 83b 83c 83d 86b 90b 90c 90d 90e 90f 90g 90h 91b 93b 93c 94b 102b 102c 102d 102e 102f 109b 109c 117b 117c 138b 138c 138d 153b 153c 186b 186c 186d 186e 186f 205b 205c 283b 283c 296b 296c 296d 296e 296f 298b 298c 298d 307b 307c 385b 385c 410b 413b 416b 416c 421b 436b 438b 440b 441b 442b 443b 444b 444c 444d 444e 444f 446b 446c 446d 451b 452b 460b 460c 560b 705b 1229b 1410b 1455b 1544b 1593b 1606b 1625b 1638b 1647b 1649c 1652b 1701b 1704b 1708b
K2ミッションで発見された主な惑星	HIP 116454 b(K2-2b) K2-3b K2-3c K2-3d K2-5b K2-18b K2-21b K2-21c K2-22b K2-28b K2-39b K2-72b K2-72c K2-72d K2-72e
一覧	ケプラー宇宙望遠鏡が発見した惑星の一覧 K2ミッションで発見された太陽系外惑星の一覧太陽系外惑星の一覧
公式サイト	ケプラーミッション公式ホームページ

表話編歴 ESI（地球類似性指標）が高い太陽系外惑星（上位1位～10位）
Habitable Exoplanets Catalogによる（2021年2月15日時点）
順位（ESIの値）: 惑星	第1位（0.95）: ティーガーデン星b 第2位（0.93）: TOI-700 d 第3位（0.89）: K2-72e・TRAPPIST-1d・ケプラー1649c 第6位（0.87）: プロキシマ・ケンタウリb 第7位（0.86）: GJ 1061 c・GJ 1061 d・ロス128b 第10位（0.85）: グリーゼ273b
関連項目: 居住するのに適した太陽系外惑星の一覧・太陽系外惑星・ハビタブルゾーン・地球外生命

表話編歴 2015年の天文学や宇宙探査に関する成果や発見、出来事
打ち上げられた主な探査機	LISA パスファインダー DSCOVR Astrosat SMAP
主な火球・天体落下	2015年のケーララ州隕石落下 2015年のタイの火球 WT1190F
主な彗星	フィンレー彗星ラヴジョイ彗星 (C/2014 Q2) ハウエル彗星コプフ彗星テンペル第2彗星 C/2013 US10 C/2015 K7
注目された主な小惑星	2015年に地球に接近した小惑星の一覧 2015 BP₅₁₃ (357439) 2004 BL₈₆ 2015 AZ₄₃ イカルス (小惑星) 2015 TB₁₄₅ 2007 VE₁₉₁ (33342) 1998 WT₂₄ (85989) 1999 JD₆ 2015 SO₂
発見された主な太陽系外惑星	コンパス座β星b EPIC 2037 b EPIC 2037 c グリーゼ1132b HD 155233 b HD 164595 b HD 219134 b HD 219134 c HD 219134 d HD 219134 e ケプラー438b ケプラー440b ケプラー442b ケプラー444b ケプラー444c ケプラー444d ケプラー444e ケプラー444f ケプラー445b ケプラー445c ケプラー445d ケプラー447b ケプラー451b ケプラー452b ケプラー453b K2-3b K2-3c K2-3d K2-18b K2-21b K2-21c K2-22b ウォルフ1061 c
太陽系探査での成果	ドーン (ケレス周回軌道への投入と初探査に成功) ロゼッタ (チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星の探査) メッセンジャー (ミッション終了) ニュー・ホライズンズ (冥王星へのフライバイと初探査に成功) あかつき (金星周回軌道への投入に成功)
その他の発見	V774104 (太陽系外縁天体、内オールトの雲の天体?)
2000―2001―2002―2003―2004―2005―2006―2007―2008―2009―2010―2011―2012―2013―2014—2015—2016…


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ケプラー442bとは？ わかりやすく解説