【簡単】ハビタブル惑星とは|宇宙人が存在する条件

ハビタブル惑星とは|宇宙人が存在する条件 自然科学
【簡単】ハビタブル惑星とは|宇宙人が存在する条件

「ハビタブル惑星やハビタブルゾーンとは? 宇宙人が存在する条件は? 宇宙人が存在する確率は? 宇宙人の調査が行われてっるて本当? 物理学って何だか難しそうだな…」

こういった疑問に物理学修士の筆者が答えます。

結論

ハビタブルゾーンとは、生物が誕生する条件が満たされている宇宙の領域で、そのゾーン内にある惑星をハビタブル惑星といいます。詳細は本記事にて解説します。

本記事の参考文献

本記事の内容

ハビタブル惑星とは

ハビタブル惑星とは

ハビタブルゾーンとは生物が誕生する条件が満たされている宇宙の領域で、そのゾーン内にある惑星をハビタブル惑星といいます。生物が誕生するには「1.惑星は安定した円に近い軌道を持つか」、「2.地球と同程度の大きさの岩石惑星が存在するか」、「3.惑星上に液体の海は存在するか」、「4.海と陸が存在するか」、「5.恒星からの光量は適当か」といった5つの条件が必要になります。それぞれの詳細は以下に解説します。

1.惑星は安定した円に近い軌道を持つか

地球が太陽の周りを回るように、ハビタブル惑星(ハビタブルゾーンにある惑星)は安定した円に近い軌道を持つ必要があります。太陽のような恒星以外にも、赤色矮星という天体は惑星を持つことができ、1兆年近くも輝き続けることから、ハビタブル惑星を持つ可能性が高いのです。

2.地球と同程度の大きさの岩石惑星が存在するか

質量が地球より小さいと十分な大気を保持できず、大きすぎると不透明なガスに覆われて光を利用した進化が難しくなります。また地球のように地磁気によって有害な放射線を防ぐため、近くに金属が含まれている必要もあります。

3.惑星上に液体の海は存在できるのか

水は他の物質と比べて、温まりにくく冷めにくいため、地球上の気温を安定的にしてくれます。逆に水のほどんど存在しないモンゴルのゴビ砂漠の街では、7月の平均最低気温が9.8℃、平均最高気温が34.1℃であり、さらに1月の平均最低気温が2.9℃、平均最高気温が-27.0℃といかに水がないと生命が活動しづらいかがわかります。ちなみに大気も海もない月では昼の表面温度が120℃で、よるの表面温度が-160℃と昼夜で280℃も温度差があるのです。
水素と酸素は宇宙で多く存在し、水を含んだ小惑星が衝突すると水が供給されます。しかし恒星に近づくと水が蒸発し、遠すぎると水が氷結してしまうのでハビタブル惑星は恒星から適切な距離でなければなりません。

4.海と陸が存在するか

陸地が存在すると火山活動により炭素循環を可能にしたり、陸上生物の足場となるので生物が進化しやすくなります。

5.恒星からの光量は適当か

光量が強過ぎたら熱放射により地球の温度があがってしまいます、逆に光量0なら温度が下がってしまいますし、植物やバクテリアが光合成できなくなります。30億年前から現在まで絶滅しなかったシアノバクテリアは水から酸素をつくりだす最初の光合成生物であり、シアノバクテリアのお陰で大量の酸素がつくられました。もし光が適量でなければシアノバクテリアが誕生や生存できず、生命はここまで進化できなかったのです。

地球外知的生命探査(SETI)

SETI(Search for Extratertestrial Inteligence)とは地球、外知的生命から知的生命からの通信信号を捉えようとする探査で、1960年にアメリカ、グリーンバンクの電波望遠鏡が電波での観測を行ったのが起源とされています。現在は電波ではなくレーザーを用いて世界各国で行われており、日本では兵庫県立西はりま天文台「なゆた望遠鏡」がSETIを行っています。西はりま天文台では「てんびん座グリーゼ581」と「かに座55番星」に焦点を当てています。「てんびん座グリーゼ581」には3つの惑星があり、そのうちの2つがスーパーアース(地球のように個体成分を主成分とする惑星)でハビタブルゾーンを通過しているのです。また「かに座55番星」には5つの惑星があり、そのうちの1つがハビタブルゾーンを公転しているのです。

ドレークの法則

ドレークの法則

ドレークの法則とは天文学者フランク・ドレーク(1930~)が提唱した「天の川銀河の中に、他の星と通信が可能なほど高度な科学技術をもった文明の数がどのくらいあるか」を以下のように表しました。
N=R×fp×ne×fl×fi×fe×L
各変数の詳細は以下です。

  • N…天の川銀河に存在する恒星間通信が可能な高度文明の数
  • R…天の川銀河で恒星が誕生する速度(誕生する恒星の数/年)
  • fp…恒星が惑星系を持つ割合
  • ne…ある恒星の惑星系の中でハビタブル惑星の数
  • fI…その惑星で生命が誕生する割合
  • fi…誕生した生命が知的生命まで進化する割合
  • fe…知的生命の文明が他の惑星系と交信を行えるまでに発展する割合
  • L…高度文明の寿命

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