野口さん解説｢ダイヤモンドでできた惑星｣の実態
太陽系の外にある「系外惑星」は、過酷な環境の星も多いが、ロマンにあふれている（写真：Fug4s／Getty Images Plus）
1996年宇宙飛行士候補に選出され、国際宇宙ステーション（ISS）で日本人初の船外活動を行うなどさまざまなミッションを遂行してきた野口聡一宇宙飛行士。
宇宙滞在期間は344日を超えており、2020年にはクルードラゴン宇宙船に搭乗し「3種類の宇宙帰還を果たした世界初の宇宙飛行士」として、ギネス世界記録に認定されました。
そんな野口宇宙飛行士が、「子どもも大人も知っておきたい、驚くべき宇宙の世界」について紹介した著書『宇宙飛行士だから知っている すばらしき宇宙の図鑑』から、一部抜粋・再構成してお届けします。
生命を育むことができる領域に存在する系外惑星
1995年、「ペガスス座51番星」という太陽型恒星（恒星とは、核融合反応によってエネルギーを生成して自ら輝く天体）の周りを回る、太陽系でいえば木星に似たガスを主成分とする惑星があると報告されました。これが「太陽系外惑星」、現在では系外惑星と呼ばれる太陽系以外の恒星系で見つかった初めての惑星です。
その後、観測方法の発展や系外惑星探索専用の宇宙望遠鏡などの活躍により、4000個以上の系外惑星が発見されてきました。中には、2014年に見つかった「ケプラー186f」のように、恒星との関係が生命を育むことができる領域「ハビタブルゾーン」に存在する系外惑星もあります。
地球から約500光年離れた位置に存在するこの系外惑星は、地球の1.1倍とほぼ同サイズです。ただ、ハビタブルゾーンに属してはいますが、大気の状態なども謎に包まれているので生命が必ず存在するかはわかりません。
今後の科学技術の発展によってより惑星の詳細な研究が進むことが期待されています。
ハビタブルゾーンにある恒星の周りを回る、地球サイズの惑星として初めて確認された「ケプラー186f」のイメージ図（©NASA Ames／SETI Institute／JPL-Caltech）
系外惑星の中には、想像もできないような環境を持つものがいくつもあります。2005年に発見された「HD 189733b」表面が青い系外惑星ですが、地球のような青い海を反映した環境とはまったくかけ離れていました。
巨大ガス惑星で、太陽系でいえば水星よりも太陽の近くにあり、わずか2.2日で公転しています。惑星のある面がつねに恒星の側を向いているため。温度は非常に高く1100度もあります。
「HD 189733b」の観測では、初めて表面の温度をマップ化することができました。すると、惑星表面で最も熱い場所は恒星にいちばん照らされている場所よりもずれていることがわかりました。このことから、惑星の表面では時速7200�劼砲發覆詭堽�な風が吹いていて、熱を東側へと運んでいると考えられています。強烈な暑さのため、大気に含まれるケイ酸塩の粒子がガラスの雨粒のようになって、強烈な風で横殴りに吹き付けるという、灼熱と暴風の世界であることがわかってきました。
系外惑星「HD 189733b」の想像図（©ESO／M. Kornmesser）
ダイヤモンドでできた惑星？
系外惑星の中には、木星型のホット・ジュピターよりも地球に近い、「スーパーアース」と呼ばれる仲間も見つかっています。かに座55番星Aを公転するスーパーアースのひとつ「かに座−55e」は、2004年に発見された地球の約8倍の質量を持つ系外惑星です。かに座55番星Aは太陽と同じG型の恒星で、かに座−55eはそこから約0.015AUと非常に近くにあり、わずか17時間41分で公転しています。
2012年、かに座−55eの表面はダイヤモンドと黒鉛でできているという研究が発表されました。地球はケイ素が多く、炭素の少ない環境ですが、かに座−55eは多くの炭素を含み、質量の3分の1以上がダイヤモンドだといいます。
その後 、こうしたダイヤモンドでできた惑星は、以前に考えられていたよりも多くあるのだともいわれています。
「かに座-55e」の想像図（©ESA／Hubble, M. Kornmesser）
熱い氷がある？海王星に似た謎の系外惑星
2004年に発見されたM型惑星「グリーゼ436」を回る系外惑星「グリーゼ436b」。質量が海王星に近い、新しい分類の系外惑星となりました。恒星の周囲を2.6日で公転し、地球の約22倍の質量をもっています。
太陽系の惑星は大気にメタンを含むという共通点がありますが、グリーゼ436bは、メタンのあまり含まれない大気を持つという珍しい特徴を持っています。
表面温度は800Kと熱い惑星ですが、グリーゼ436bは木星のような巨大ガス惑星になるには小さく、岩石型の惑星になるには大きい、という解釈の難しいゾーンの大きさです。
そのため、液体が凍ったのではなく、圧力で固体になった「熱い氷」で惑星ができているという説がありますが、まだ裏づけられていない、謎をはらむ系外惑星なのです。
野口 聡一：1965年神奈川県生まれ。
東京大学大学院修了、博士（学術）。1996年宇宙飛行士候補に選出。2005年、国際宇宙ステーション（ISS）で日本人初の船外活動を行う。2009年にロシアのソユーズ宇宙船に搭乗してISS長期滞在。2020年、クルードラゴン宇宙船に搭乗し「3種類の宇宙帰還をはたした世界初の宇宙飛行士」としてギネス世界記録に認定。「宇宙からのショパン生演奏」の動画などでYouTube Creator Award受賞。
2022年から合同会社未来圏代表として次世代の育成に関わる。
（野口 聡一 ： 宇宙飛行士）
