Midorioka141212

1. 惑星科学の最先端
～宇宙は地球であふれてる!?～
京都大学 宇宙物理学教室
佐々木貴教

2. 自己紹介
❖ 佐々木 貴教（ささき たかのり）
❖ 京都大学 大学院理学研究科 物理学・宇宙物理学専攻
宇宙物理学教室 助教
❖ 2008年3月に東京大学で学位を取得
❖ 専門は “惑星の形成と進化” の理論研究
惑星系はどのようにして作られるのか
惑星系はどのように進化していくのか
我々は何処から来て何処へ行くのか？
生命を宿す “第二の地球” は存在するか？

3. 今日お話しすること
❖ 太陽系外惑星の発見の歴史
科学における「新発見」はいかにして起こるのか？
❖ 太陽系外惑星の観測手法
他の星の周りを回る惑星の見つけ方・調べ方
❖ 天の川に浮かぶ地球たち
驚愕の観測事実；宇宙は地球であふれてる！？
❖ 「第二の地球」の発見へ向けて
20xx年に人類の宇宙観・生命観の大変革が起きる！

4. 太陽系外惑星の発見の歴史

5. 太陽系外惑星
太陽系：太陽を中心とする我々の住む惑星系
（水・金・地・火・木・土・天・海）
太陽系外惑星：太陽以外の恒星の周りを回る惑星系

6. 太陽系外惑星が見つからない
1940～60年代：
白鳥座61番星のまわりに惑星発見？
バーナード星のまわりに2つの惑星発見？
→ 間違い
→ 間違い
1989年：
アメリカの観測チーム「惑星は検出できなかった」
1993年：
ニュージーランドの観測チーム「惑星は検出できなかった」
1995年2月：論文「太陽系は特殊で奇跡的な惑星系である」
1995年8月：論文「太陽系以外に惑星は存在せず」

7. 人類初の太陽系外惑星検出
1995年10月
Mayor & Queloz (スイスの観測チーム)
ペガサス座51番星の周りに “Hot Jupiter” が存在！

8. 太陽系外惑星が続々と見つかる
発見年
発見数

9. 太陽系外惑星の観測手法

10. 暗すぎる惑星、明るすぎる中心星
中心星→ ←惑星

11. 暗すぎる惑星、明るすぎる中心星
中心星→ ←惑星

12. 間接法１：視線速度法
恒星は惑星の重力によって
ほんの少しだけ “揺らされる”
恒星が観測者に近づいたり
遠ざかったりする
→ “ドップラー効果”により星の色が周期的に変化
ドップラー効果の大きさから惑星の重さが求まる

13. 間接法２：トランジット法
惑星が恒星の前を通過する際に明るさが変化する
→ 周期的な明るさの変化を観測
惑星のサイズが求まる → 惑星の密度が求まる
分光観測から惑星の大気成分や温度分布も求まる

14. 惑星と恒星の光を分離し、惑星の姿を直接見る
コロナグラフなしコロナグラフあり
は約100億倍に長波長では惑星天体
の明るさの比はナトリウム層
でも約1000万倍高度
地上観測の最大気揺らぎ
らぎが起こすかる望遠鏡などの望遠鏡では、大コレローザー
ナグラフ：明るい恒星の部分だけを隠正す
する補償光学ロナグラフなどを補正された
波面
惑星の検出など直接撮像
恒星が明るすぎて、そばにいる惑星が見えない
(例：太陽は木星の20億倍も明るい)

15. 天の川に浮かぶ地球たち

16. 獑
獑
獑
獑

17. ケプラー宇宙望遠鏡
2009年3月に打ち上げ
トランジット観測により主に系外地球型惑星を探索

18. 宇宙は地球であふれてる！
スーパーアースサイズ
地球サイズ
海王星サイズ
木星サイズ
それ以上

19. 宇宙は地球であふれてる！

20. 獑
獑
獑
獑

22. 「第二の地球」の発見へ向けて

23. 太陽系外惑星に生命は存在するか？
ハビタブル・ゾーン
水が液体で
存在できる領域
ハビタブル・プラネット

24. そしてついに Earth 2.0 が発見される
[2014年4月17日]
(c) NASA

25. バイオマーカー（生物存在の証拠）
生物活動によって作られたと考えられる物質
（酸素、オゾン、植物の葉緑体、核爆発、、、）
;3#BW.,S
-#P06

26. 5odfbgjp#P06
大気にオゾンの吸収線を検出
↓
下層大気に大量の酸素が存在
↓
光合成を行う生命が存在！？
系外地球型惑星の超精密測光
超精密分光観測が必要
(C)NFLGY-#
e]im^mP %N'
94=(=]ak=$+0=,===
82 7*P
C:n
#P!l
l`h_cj[
#BW GY

27. 「第二の地球」の発見へ向けて

28. 「第二の地球」の発見へ向けて
・1995年 巨大ガス惑星の発見
・2002年 惑星大気の観測
・2005年 惑星赤外線輻射（惑星の温度）の検出
・2007年 Super-Earth系の発見
・2008年 惑星（巨大ガス惑星）の直接撮像
・2010年 地球型惑星の発見
・2014年 Earth 2.0 の発見
・20xx年 地球型惑星の直接検出
・20xx年 地球型惑星の大気・バイオマーカー同定
・20xx年 地球外生命の発見！

29. フェルミのパラドックス
エンリコ・フェルミ
（1901-1954）
Where are they?
地球に似た惑星は恒星系の中で
典型的に形成されうる
＝ 地球外文明はたくさんある？
これまで地球外文明との接触の
証拠は皆無である
= 地球外文明は存在しない？
天文学・生物学・数学・宇宙生物学等を巻き込む議論

30. 若い君たちへのメッセージ

31. 僕が惑星科学者になるまで
幼少期：保育園を半分以上サボる
小学校：ファミコンにはまる（ソフト約350本）
中学校：スーファミにはまる（ソフト約150本）
高校：数学物理が苦手、国語が超得意
浪人：自宅で自由に勉強（研究者と同じ生活？）
大学：読書にはまる（小説を中心に約1冊/1日）
学科選び：地球のスペシャリストになろう！
修士課程：観測・理論・数理生物学！？
博士課程：mixiのオフ会にはまる
→ なんだかんだでプロの惑星科学者へ

32. 全ての点はいつか必ず繋がる
“You can’t connect the dots looking forward;
you can only connect them looking backwards.
So you have to trust that the dots will
somehow connect in your future”
-Steve Jobs (2005)

33. Sasaki Takanori Online: http://sasakitakanori.com