宇宙

2026.04.04 13:00

超巨大レーザーで「地球外生命」探査、系外惑星の内部を探る

地球の6倍超の質量を持つ「スーパーアース」として知られる太陽系外惑星GJ 1214bを描いた想像図。へびつかい座の方向約40光年の距離にある(Artwork: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI); Science: NASA, ESA, L. Kreidberg and J. Bean (University of Chicago), and H. Knutson (California Institute of Technology))

地球の6倍超の質量を持つ「スーパーアース」として知られる太陽系外惑星GJ 1214bを描いた想像図。へびつかい座の方向約40光年の距離にある(Artwork: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI); Science: NASA, ESA, L. Kreidberg and J. Bean (University of Chicago), and H. Knutson (California Institute of Technology))

天の川銀河(銀河系)には、恒星が4000億個以上存在する。これらの恒星のほぼ全てが複数の惑星を持っていることが、天文学者によるここ数十年の研究で明らかになっている。だが、太陽系外にあるこの惑星の中で、地球外生命や地球外文明を育んでいるのはどれだろうか。

私は天体物理学者で、生命および宇宙における生命存在の可能性について研究している。ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡(JWST)のような強力な最新の望遠鏡を用いることで、何光年も離れた惑星の生物圏(や技術圏までも)の検出を可能にする技術の実現に向けて少しずつ前進している。だが最近、私と研究チームは惑星と生命の可能性を調べるために、全く異なる最新の研究手段を利用している。それは、超巨大なレーザー装置だ。

数週間前に、所属する米ロチェスター大学内に位置する米政府出資の巨大な研究施設、レーザーエネルギー研究所(LLE)を読者に紹介する記事を執筆した。LLEは、サッカー場ほどの大きさの巨大なレーザーを多数運用している。LLEではこの「光子装置」を用いて、米国が保有する核兵器の安全確保や、核融合エネルギーの可能性の調査などを行っている。

さらにロチェスター大には、全米科学財団(NSF)が出資する物理学フロンティアセンターの1つである超高圧下物性研究センター(Center for Matter at Extreme Pressures、CMAP)がある。巨大レーザー装置を用いて、太陽系外惑星の内部がどのような状態にある可能性があるかを探る研究を行っているのが、このCMAPなのだ。

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太陽系にはないタイプの惑星

CMAPで私と研究チームが解明に取り組んでいる、太陽系外惑星に関する重要な問題の1つがここにある。意外に感じられるかもしれないが、太陽系は、かなりの変わり者だ。宇宙で最もありふれたタイプの惑星が、太陽系には存在しないのだから。それはスーパーアース(およびサブネプチューン)と呼ばれる惑星で、地球と海王星(質量が地球の17倍)の中間の質量を持っている。太陽を公転している惑星には、このようなタイプは存在しない。

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翻訳=河原稔

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