太陽系の周りの隣人はどんな様子でしょうか?彼らの家族背景はどうですか?家に誰かいますか？

太陽系は、さまざまな大きさの何百もの惑星、無数の小惑星、彗星などを含む大きな家族です。この大きな家族の中で、太陽はもちろんボスであり、太陽系全体の質量の 99.84% を占めています。残りは8つの惑星で、残りの0.14％のほぼすべてを占めています。人間の目には巨大な惑星に見える地球は、太陽系の質量のわずか0.0003%を占めるに過ぎません。他のすべての小惑星とその破片を合わせたとしても、地球の数個分ほどしかありません。

恒星系内のすべての惑星は恒星の形成時に残った破片が凝縮して形成されるため、ほとんどの恒星系には惑星が存在するはずですが、恒星が絶対的な「覇権」を占めています。では、太陽系の周りの近隣の惑星とはどのようなもので、どのような姿をしているのでしょうか?

それでは、太陽の周りを回る 10 個の恒星系について、近いものから遠いものまで学んでみましょう。これらは、アルファケンタウリ、バーナード星、ウォルフ 359、ラランド 21185、シリウス、くじら座 UV 星、ロス 154、ロス 248、エリダヌス座イプシロン星、およびラカイユ 9352 です。

1. アルファケンタウリ、4.3光年離れたところ

アルファ・ケンタウリ（アルファ・ケンタウリ）は、3 つの星からなる三重星系です。この隣人の最大の特徴は、私たちに最も近いということです。その中で最も小さいものは地球からわずか4.2光年しか離れていないため、プロキシマ・ケンタウリと呼ばれています。これは非常に小さな赤色矮星で、質量は太陽のわずか12%で、肉眼では見えません。その2つの兄、最年長と2番目の星は、太陽と同程度の質量を持っているため、非常に明るく見え、空で最も明るい恒星の中で6番目と20番目にランクされています。

最も古い恒星と2番目に大きい恒星には惑星が存在せず、3番目に大きい恒星であるプロキシマ・ケンタウリにのみ2つの惑星が存在することが発見されている。そのうちの1つは生命居住可能領域にあり、質量が地球の約1.3倍の岩石惑星です。科学者の中には、そこに生命が存在するかもしれないと信じている人もいる。 2日前にプロキシマ・ケンタウリの詳細についての記事を公開しました。興味があれば読んでみてください。ここでは詳細には触れません。

2. バーナード星、6光年離れたところ

これは、へびつかい座ベータ星の近くにある、地球に2番目に近い恒星で、赤色矮星でもあります。質量は太陽の約15%、表面温度は約3000K、絶対等級は13.22、明るさは太陽のわずか1/2500、視等級は9.54で、肉眼では見ることができません。

バーナード星が惑星として存在するかどうかについては、常に論争がありました。 1960年代、天文学者たちはバーナード星に木星の約1.6倍の質量を持つ惑星が付随している可能性があることを発見しました。新たな分析によると、バーナード星には2つの惑星があり、そのうち1つは木星の0.8倍の質量、公転周期は11.7年（地球年、以下同じ）、公転軌道長半径は約2.7AU（天文単位、1天文単位は約1億5000万キロメートル）である。もう 1 つは、質量が木星の約 0.4 倍、公転周期が 20 年、軌道長半径が 3.8 AU です。

両惑星ともバーナード星の居住可能領域外にあるため、表面温度が-100°C以下で液体の水がなく、生命が存在する可能性は低いとみられる。

3. ウルフ359、7.7光年離れたところ

この3番目に近い恒星も赤色矮星であり、獅子座に位置しています。質量は太陽のわずか9%、表面温度は約2800K、絶対等級は約16.64、明るさは太陽のわずか1/53000、見かけの等級は13.54で、肉眼では見ることができません。

天文学者たちは、ウルフ359が2つの惑星を伴うことを発見した。ウルフ359bは質量が地球の約3.8倍、軌道長半径が約0.018 AUで、主星に近すぎるため公転速度が非常に速く、公転周期はわずか2.7日（地球の日、以下同じ）です。ウルフ 359c の質量は地球の約 44 倍、軌道長半径は約 1.8 AU、公転周期は約 2938 日です。

2 つの惑星のうちの 1 つは近すぎるため、潮汐ロックされているはずでした。星に面した側と星から離れた側は氷と炎の世界であるはずです。もう一つは遠すぎて寒い惑星です。したがって、どちらの惑星も生命の成長と生存には適していません。

4. ラランド 21185、8.26光年離れたところ

これは地球に4番目に近い恒星であり、おおぐま座の赤色矮星です。その質量は太陽の約0.46であり、比較的大きな赤色矮星です。表面温度は3828K、絶対等級は10.46、明るさは太陽の約1/179です。北天球で最も明るい赤色矮星ですが、見かけの等級はわずか 7.52 なので、肉眼ではまだ見えません。

この恒星系には、質量が地球の約 2.99 倍、軌道長半径が約 0.079 AU、公転周期が約 13 日の惑星が 1 つ存在する可能性があることが現在発見されています。表面温度が約 4000K の恒星系では、この距離は近すぎるため、高温の惑星となります。この恒星のフレアや潮汐活動も惑星への脅威や被害に満ちており、生命が存在する可能性は高くありません。

5. シリウス、8.6光年の距離

これは地球から5番目に近い恒星系です。これは連星系であり、太陽の周りの10個の近隣星の中で最も質量の大きい星系です。主星であるシリウスAは太陽の約2.1倍の質量を持つ青色矮星です。その伴星であるシリウスBは、太陽の約1.1倍の質量を持つ白色矮星です。シリウスは夜空で最も明るい星で、見かけの等級は -1.46 です。古代からシリウスに関する伝説は数多く存在します。

シリウスの2つの恒星（うち1つは死体）はどちらも惑星と関連していることが発見されておらず、白色矮星は15億年後に爆発する可能性のある時限爆弾である。シリウスの詳しい状況については、数日前に記事を公開しました。興味のある友人は読んでみてください。ここでは詳細には触れません。

6. くじら座UV星、8.73光年離れたところ

これは地球から6番目に近い恒星系で、ルイテン726-8とも呼ばれます。これは、Luyten 726-8A と Luyten 726-8B という 2 つの赤色矮星からなる連星系です。後者は、みずがめ座の中で地球に最も近い星であるUVみずがめ座です。どちらの星もフレア星ですが、UV オーリスの方が有名で、これまでに発見された空全体で最も劇的な光度変化を示すフレア星です。

いわゆるフレア星は、光の変化が不規則に起こる星です。これらの星は突然何倍も明るくなることがあります。実際、プロキシマ・ケンタウリ、バーナード星、ウルフ 359 はすべてこの特性を持っていますが、この UV アウカリ星はより重要です。明るさは数分以内に劇的に変化し、数桁、あるいは数十倍に増加します。

フレア星は一般に赤色矮星にのみ発生し、主に赤色矮星の不安定な初期段階で発生します。これらは、赤色矮星の表面にある彩層での大規模なフレア爆発によって引き起こされます。これらはフレアや増光とも呼ばれ、太陽フレアに似ていますが、太陽フレアよりもはるかに激しいものです。

UV アクエリアスの質量は太陽のわずか 10% で、表面温度は約 2670K、絶対等級は約 15.37、見かけの等級は約 12.99 であり、人間の目にはまったく見えません。その伴星であるルイテン 726-8A (別名 BL アウカリアンティウス) も、同様の見かけの等級を持つ赤色矮星です。これもフレア星ですが、フレアはUVアウカリアンティウスよりも小さいです。

2つの星は、軌道周期26.5年でボイド粒子の周りを周回しています。現在までに、この恒星系に関連する惑星についての報告はない。

7. ロス154、9.7光年離れたところ

これは地球から7番目に近い恒星系で、V1216 いて座とも呼ばれ、いて座の中で地球に最も近い恒星です。これも赤色矮星であり、フレア星でもあります。炎症の周期は比較的頻繁です。 2 つの大きなフレア間の平均間隔は約 2 日です。フレア発生時には明るさが3～4等級増加することがあります。

この星の質量は太陽の約 17%、表面温度は約 3105K、明るさは太陽のわずか 0.38%、絶対等級は 13.07、見かけの等級は 10.95 で、肉眼では見えません。今のところ、付随する惑星は発見されていない。

8. ロス248、10.32光年離れたところ

これはアンドロメダ座にある、地球から 8 番目に近い恒星系です。赤色矮星でありフレア星でもあるが、変光周期が最大4.2年にも及ぶ長周期変光星である。明るさはあまり変化せず、見かけの等級は12.23～12.34なので、肉眼では見えません。

この星の質量は太陽の約 12%、表面温度は約 2799K、絶対等級は 14.79、明るさは太陽のわずか 0.18% です。前世紀にNASAによって打ち上げられたボイジャー2号は、秒速16.6kmの速度でこの星に向かって飛行しています。 40,176年後には、1.76光年の距離を通過します。

米国のスプロール天文台による長期観測では、主星の軌道を乱す目に見えない伴星が存在する可能性が示唆されており、これらの伴星は主星から100～400 AU離れている可能性があると示唆されている。しかし、これまでのところ、これらの可能性は確認も否定もされていません。

しかし、これらの伴星が実際に存在するとしても、それらは冥王星から太陽までの約 40 AU の距離よりもはるかに遠く、ロス 248 は非常に暗い赤色矮星にすぎません。このような遠距離にある惑星の温度は基本的に絶対零度に近く、生命が育まれ存在することは不可能です。

9. エリダヌス座イプシロン星、10.5光年離れたところ

これは地球に9番目に近い恒星系で、エリダヌス星とも呼ばれ、質量は太陽の約0.85倍です。エリダヌス座の中で地球に最も近い恒星であり、年齢は約10億年です。

この恒星は質量が太陽より小さいにもかかわらず、恒星風は太陽の 30 倍も強い。これはおそらくこの恒星が太陽よりも若いためであり、エネルギー活動が比較的活発であることを示している。この星の表面温度は5073K、明るさは太陽の約28%、絶対等級は6.19、見かけの等級は3.73なので、肉眼で見ることができます。これは、肉眼で見える天空で私たちに 3 番目に近い星です (1 番目と 2 番目は、アルファ ケンタウリ A と B)。

観測結果によると、HD 22049には少なくとも1つの惑星、つまりHD 22049bが存在することが示唆されています。この惑星の質量は木星の約1.5倍、主星からの平均距離は約3.4AU、公転周期は2502日、軌道離心率は0.702と高い。

この星の周りには小惑星帯が 2 つあり、1 つは 3AU にあり、もう 1 つは 20AU にあります。いくつかの研究では、これはまだ確認されていない別の惑星によって撹乱された物質である可能性が示唆されているが、この2番目の惑星の存在はまだ確認されていない。

主星から遠く離れたこのような巨大なガス惑星に生命が存在することは困難です。

10. ラカイユ9352、10.74光年離れたところ

これは地球に10番目に近い恒星系で、GJ887（グリーゼ887）とも呼ばれます。みなみのうお座の中で私たちに最も近い恒星であり、赤色矮星でもあります。これは地球に最も近い赤色矮星の中で最大かつ最も明るい星です。質量は太陽の約0.5倍、見かけの温度は3626K、絶対等級は約8.7、見かけの等級は約7.34、明るさは太陽の約3.3%です。肉眼では見えません。

この赤色矮星は比較的穏やかで静穏であることが特徴で、激しいフレア活動を特徴としていた幼少期は過ぎた可能性がある。天文学者は、その周囲に少なくとも 2 つの惑星を発見しており、そのうち 1 つは地球の約 4.2 倍の質量があり、公転周期は 9.3 日です。もう1つは地球の約7.6倍の質量を持ち、公転周期は21.8日です。

これら 2 つの惑星は、主星の内部居住可能領域に近い岩石惑星である可能性があります。これらは主星に比較的近いため、表面温度はそれぞれ 195°C と 75°C に達し、液体の水の存在を維持することが困難です。少し離れたところにあるこの惑星は、大気に囲まれている可能性があります。

重力の摂動に基づくと、居住可能領域内のもう少し離れたところに、公転周期が約 51 日の 3 番目の惑星が存在する可能性が高い。

さて、これは太陽系の10の近隣惑星の紹介です。これらの近隣の恒星系に生命や宇宙人がいるかどうかについては、現時点では人間の検出方法では判断できません。

基本的な常識を拡張し、補足する

科学界は、赤色矮星が宇宙の星の総数の約80％を占めると考えています。星の寿命はその質量によって決まります。質量が大きいほど寿命は短くなり、逆もまた同様です。一般的に、赤色矮星の寿命は数千億年から数兆年と非常に長い。

私たちの宇宙はたった 138 億歳なので、赤色矮星はすべてまだ幼少期または青年期にあります。赤色矮星は若いほど活動が活発で、年齢を重ねるにつれて徐々に活動が鈍化します。科学者たちは赤い星が生命のゆりかごだと信じていますが、このゆりかごが生命を育むのに適した状態になるには、赤色矮星が落ち着くまで待たなければなりません。

現在、人間が望遠鏡で星を観察すると、明るい点しか見えません。太陽系外惑星は「見る」ことはできず、「推測」することしかできません。主な方法としてはトランジット法と重力摂動法があります。トランジット法は、惑星が恒星と視線の間を移動するときの陰影現象と光の変化周期を、さまざまな光線と光学望遠鏡を使用して観測する方法です（下図参照）。重力摂動法では、惑星の運動が恒星の軌道に影響を及ぼすとされます。観測された恒星の運動の変化に基づいて、万有引力の法則を使用して、惑星が存在するかどうか、また惑星の数、大きさ、公転周期を計算することができます。

したがって、現在観測されている惑星は必ずしも非常に正確というわけではありません。観測されていない惑星は必ずしも存在しないわけではありません。

また、等級が小さいほど明るくなります。マイナスの数もあり、マイナスの数が多いほど明るくなります。各等級間の明るさの差は2.512倍なので、等級の異なる星の明るさの差は、2.512を底とし、等級の差を累乗して計算します。人間の目は、限界的には見かけの等級が 6 の星しか見ることができません。

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