地球類似性指標
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/03/05 16:09 UTC 版)
ナビゲーションに移動 検索に移動
地球類似性指標・地球類似性インデックス（ちきゅうるいじせいしひょう・ちきゅうるいじせいインデックス、Earth Similarity Index, ESI）とは、惑星質量天体や衛星が、どれだけ地球に類似しているかを特徴づけるために提案された指標である。0から1の間の数値を取り、地球では1となる。この指標は、膨大な天体のデータベースで簡単に天体を比較できるようにすることを意図している。惑星の居住可能性を定量化したものではない。
公式
ESIは、2011年にSchulze-Makuchらによって、学術誌アストロバイオロジーにおいて提案された。この指標は惑星の半径・密度・脱出速度・表面温度を勘案している[2]。Schulze-Makuchらは、ESIは2つの要素で構成されると記述している。1つ目は惑星の内部構造に関連したものであり、これは惑星の半径と密度に関連付けられる。2つ目は惑星の表面に関連したものであり、これは脱出速度と表面温度に関連付けられる。プレプリントサーバのarXivで公表された論文では、ESIを惑星の温度と質量のみから再現しようと試みたものだった[3]。ESIはRevista Cubana de Físicaで公表された論文でも言及された[4]。
ほとんどの太陽系外惑星では、惑星の特性について公転周期以外に分かっていることは少ない。公転周期以外で確実と言えるのは、惑星のトランジットによる主星の相対的な変光の大きさ（トランジット法による観測の場合）、あるいは主星の視線速度の変動（視線速度法による観測の場合）のみである。これらで直接観測できない部分は、推測に頼っている。例えば、表面温度は放射照度・潮汐加熱・反射能・日照など様々な要素に影響されるが、系外惑星のこれらの要素は不明である。そこでESIでは、惑星の真の表面温度が分からない場合は、放射平衡温度をその代用とすることにしている[2]。
2011年にアストロバイオロジー誌で公表された論文の著者の一人であるAbel Méndez（プエルトリコ大学アレシボ校）は、彼の管理するウェブページ上で、様々な太陽系外惑星系についてESIを計算したリストを公表している[5]。Méndezが採用しているESIの計算法は次の通りである。
太陽系外惑星の類別は困難が伴う。多くの場合、系外惑星の検出に使われる観測方法は、単独では惑星の特性の一部しかカバーできない。例えば、トランジット法では、高精度で惑星の半径を測定できるが、惑星の質量や密度はしばしば推計に頼ることになる。視線速度法では、惑星の質量を高精度で測定できるが、半径を知ることはできない。複数の手法で観測された系外惑星であれば、地球との類似性を高い精度で比較できることになる。
惑星以外の類似性
ESIは惑星以外の天体にも適用できる。例えば衛星・準惑星・小惑星などである。これらの天体は一般に平均密度が低く低温なのでESIの値は小さくなる。土星の衛星タイタンは半径が小さく低密度だが、例外的に厚い大気を有している。木星の衛星イオは表面の平均温度は低いが、活発な地質活動のため地域によって温度が大きく異なる[11]。
参考文献
- ^ “HEC: Data of Potential Habitable Worlds”. 2019年7月3日閲覧。
- ^ a b Schulze-Makuch, D.; Méndez, A.; Fairén, A. G.; von Paris, P.; Turse, C.; Boyer, G.; Davila, A. F.; Resendes de Sousa António, M. et al. (2011). “A Two-Tiered Approach to Assess the Habitability of Exoplanets.”. Astrobiology 11 (10): 1041–1052. Bibcode: 2011AsBio..11.1041S. doi:10.1089/ast.2010.0592. PMID 22017274.
- ^ Suresh Chandra; Subas Nepal; Mohit K. Sharma (July 2015). "Earth Similarity Index with two free parameters". arXiv:1507.06293v1 [astro-ph.EP]。
- ^ Gonzalez, A.; Cardenas, R.; Hearnshaw, J. (2013). “Possibilities of life around Alpha Centauri B.”. Revista Cubana de Física 30 (2): 81. arXiv:1401.2211.
- ^ a b c “Earth Similarity Index (ESI)”. Planetary Habitability Laboratory. 2017年5月29日閲覧。
- ^ Rushby, A. (2013). “A multiplicity of worlds: Other habitable planets”. Significance 10 (5): 11–15. doi:10.1111/j.1740-9713.2013.00690.x.
- ^ Sample, I. (2011年12月5日). “Habitable exoplanets catalogue ranks alien worlds on suitability for life.”. The Guardian 2016年4月9日閲覧。
- ^ a b “Most liveable alien worlds ranked”. BBC. (2011年11月23日) 2016年4月10日閲覧。
- ^ a b Armstrong, D. J.; Pugh, C. E.; Broomhall, A.-M.; Brown, D. J. A.; Lund, M. N.; Osborn, H. P.; Pollacco, D. L. (2016). “The host stars of Kepler's habitable exoplanets: superflares, rotation and activity”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 5 (3): 3110–3125. arXiv:1511.05306. Bibcode: 2016MNRAS.455.3110A. doi:10.1093/mnras/stv2419.
- ^ “PHL's Exoplanets Catalog”. Planetary Habitability Laboratory (2015年7月23日). 2019年10月13日閲覧。
- ^ Keszthelyi, L. (2007). “New estimates for Io eruption temperatures: Implications for the interior”. Icarus 192 (2): 491–502. Bibcode: 2007Icar..192..491K. doi:10.1016/j.icarus.2007.07.008.
関連項目
外部リンク
| メイントピック |  | |||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| サイズと種類 |
| |||||||||||||||||||||||
| 形成と進化 | ||||||||||||||||||||||||
| 惑星系 | ||||||||||||||||||||||||
| 主星 | ||||||||||||||||||||||||
| 検出 | ||||||||||||||||||||||||
| 探査 |
| |||||||||||||||||||||||
| 居住可能性 |
| |||||||||||||||||||||||
| カタログ |
| |||||||||||||||||||||||
| 一覧 |
| |||||||||||||||||||||||
| その他 | ||||||||||||||||||||||||
- 地球類似性指標のページへのリンク
