国立天文台 光赤外研究部 太陽系外惑星探査プロジェクト室 成田憲保

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1 国立天文台 光赤外研究部 太陽系外惑星探査プロジェクト室 成田憲保
夜空の星々に もうひとつの地球を探そう 国立天文台　光赤外研究部 太陽系外惑星探査プロジェクト室 成田憲保

2 目次 1章：太陽系外惑星の探し方 2章：これまでに見つかった惑星たち 3章：もうひとつの地球を探そう

3 太陽系の惑星たち 私たちはこの惑星に住んでいる 今日望遠鏡で見た海王星

4 宇宙には数え切れないほど たくさんの星がある

5 恒星と惑星 ＜太陽系外惑星＞ ＝ 太陽以外の恒星にある惑星 恒星…自分で輝く星（例：太陽・夜空の星） 惑星…自分では輝かず、恒星のまわりを
　　　まわっている星（例：地球・火星） ＜太陽系外惑星＞ ＝　太陽以外の恒星にある惑星

6 太陽系外惑星は直接見るのが難しい 暗いもののそばに明るいものがあると 何も見えなくなってしまう

7 宣伝 太陽系外惑星を直接見る研究については 国立天文台三鷹キャンパス特別公開へ！ 2008年10月25日(土) 解析研究棟 大セミナー室
13:15 ~ 15:30 (2講演＋休憩) 田村元秀 准教授 による講演

8 天文学者が考えた方法 直接見えない惑星をどう見つけるか？ 恒星の動くスピードを測る方法 惑星が恒星の前を通るのを見つける方法 視線速度法
トランジット法

9 惑星が公転していると、恒星も反動で少しだけ動く
視線速度法 惑星が公転していると、恒星も反動で少しだけ動く この速度を望遠鏡の装置で測定する 恒星 ちなみに ・太陽は ~40 km/h でふらついている ・世界最高の装置は ~4 km/h まで測定可 ・将来は ~1 cm/s の測定を目指している 惑星

10 惑星が恒星の前を通る食（トランジット）を探す！
トランジットを探す方法 太陽系でのトランジット 太陽系外でも ちょっとだけ暗くなる 2006年11月9日　「ひので」撮影 水星のトランジット 惑星が恒星の前を通る食（トランジット）を探す！

11 トランジット探しの様子 TrESチームが使っている 望遠鏡の画像サンプル 24000個の星を 同時に観測 この中から周期的に
暗くなる星を探す

12 2008年現在、合計250個以上の惑星系が発見されている
系外惑星の発見数 2008年現在、合計250個以上の惑星系が発見されている

13 目次 1章：太陽系外惑星の探し方 2章：これまでに見つかった惑星たち 3章：もうひとつの地球を探そう

14 太陽系の惑星 太陽系は宇宙の中で標準的？？

15 最初に系外惑星を発見した人たち

16 発見した望遠鏡

17 最初に見つかった惑星 太陽系には存在しないタイプの惑星 → ホットジュピター 公転周期 ～ ４日！ （水星でも８８日）
公転周期　～　４日！　（水星でも８８日） 恒星（太陽）からの距離　 ＝　地球と太陽の距離の２０分の１ 表面の温度　～　１０００度 惑星の大きさ　→　太陽系の木星サイズ 太陽系には存在しないタイプの惑星 →　ホットジュピター

18 3つの海王星型の惑星が恒星のすぐそば →　ホットネプチューン

19 地球の2倍くらいの大きさがある岩石惑星 →　スーパーアース

20 惑星の軌道が細長いだ円 →　エキセントリックプラネット

21 これまでにわかったこと 宇宙にはさまざまな惑星系がある ・ホットジュピター ・ホットネプチューン ・スーパーアース
・エキセントリックプラネット 太陽系は宇宙の標準的な惑星系ではなさそう （でも特別なのかどうかはまだわからない）

22 これから探したい惑星は？ 地球のように生命を育む可能性のある惑星 地球のような岩石惑星で 恒星からの距離がちょうどよく
液体の水が豊富にあるような惑星 ハビタブルプラネット （生命居住可能惑星）

23 ハビタブルプラネットの位置 恒星のまわりで液体の水が存在する位置は 恒星の温度によって変わる

24 これからの目標 ハビタブルな場所にある 地球のように軽くて小さな惑星 「もうひとつの地球」を探そう！

25 目次 1章：太陽系外惑星の探し方 2章：これまでに見つかった惑星たち 3章：もうひとつの地球を探そう

26 Kepler計画 2009年2月打ち上げ予定 NASAを中心とした欧米の共同研究チーム 1m望遠鏡でトランジット探し
地球以下(水星)の大きさの惑星まで検出可能 ~50個の地球サイズの惑星が発見できるという見積り (NASAより)

27 William Herschel Telescope
惑星の質量の確認 HARPS-NEF 2009年以降 スペイン・カナリア諸島 4.2m 望遠鏡 ~ 数 cm/s の視線速度精度 欧米の共同研究 Keplerで発見された惑星の質量を決定する装置 William Herschel Telescope

28 ハビタブルな場所にある 地球サイズの惑星の発見は おそらく5年以内！ その先の研究テーマは？

29 Transmission Spectroscopy (透過光分光) と呼ばれている
系外惑星の大気成分を調べる 主星 惑星および 外層大気 主星元素の 吸収線 主星の光 惑星元素による 追加吸収 Transmission Spectroscopy (透過光分光) と呼ばれている

30 すばる望遠鏡で系外惑星の大気を調べています
私の今やっている研究 すばる望遠鏡で系外惑星の大気を調べています

31 将来の惑星大気の探索 特に赤外線を使ってさまざまな大気分子を ハビタブルプラネットに探す JWST (2013年以降)
SPICA (2017年以降) 特に赤外線を使ってさまざまな大気分子を ハビタブルプラネットに探す

32 特に見つけたいもの 生命がいないと存在しない大気分子 （バイオマーカー） 例えば… ・水（これだけでは×） ・メタン ・酸素やオゾン
・光合成色素分子など

33 宇宙には地球のような惑星が どのくらいあるのでしょうか？