木星の軌道が変われば、地球はより居住可能になるでしょうか?

画像: 地球と木星の大きさの比較

新たな研究によると、木星の軌道が変われば、表面は現在よりも生命にとってより適した環境になるかもしれないという。

カリフォルニア大学リバーサイド校の科学者たちは、太陽系の存在の可能性のある別のシナリオをシミュレーションし、木星の軌道がより平坦または特異な場合、地球の軌道も大幅に変化することを発見した。

さらに、現在太陽系最大の惑星である木星の軌道の変化は、地球の居住可能性を向上させる可能性がある。

「木星の位置はそのままで、軌道の形状を変えれば、その変化によって地球の居住可能性は確かに向上する可能性がある」と、カリフォルニア大学リバーサイド校の地球惑星科学者で、この研究の主執筆者であるパム・ワイルド氏は述べた。「多くの研究は、地球は居住可能な惑星の代表例であり、木星の軌道の小さな変化が地球に悪影響を及ぼす可能性があると主張してきました。私たちの研究結果は、これらの仮定が両方とも間違っていることを示唆しています。」

惑星の軌道が楕円形または円形に近いほど、惑星と恒星の距離はより安定しますが、恒星から遠い惑星の中心も変化する可能性があります。近日点は、惑星が放射線の影響を受ける範囲を決定します。つまり、恒星からの距離が惑星の表面の気候に影響を与えます。

研究チームは、木星の太陽の周りの軌道がより楕円形になると、地球の軌道もそれに応じて変化することを発見した。言い換えれば、地球の軌道はますます楕円形になり、特定の時間帯において地球が太陽に近づくことを意味します。

この影響により、地球上の一部の極寒地域の温度も上昇し、居住可能な温度範囲である華氏32～212度（摂氏0～100度）に達し、地球上の種の多様性が増加することになる。

研究チームは、彼らの研究結果が天文学者が太陽系外のどの惑星が居住可能かを判断するのに役立つだろうと考えている。

惑星とその主星までの距離とその距離の変化によって、惑星が放射線の影響を受ける範囲が決まるため、惑星の季節が形成されます。

画像: ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 NIRCam で撮影された木星の合成画像。木星の両極の周りの光のリングがオーロラです。

もちろん、惑星が居住可能かどうかは、その惑星がその恒星のハビタブルゾーン（つまり、恒星の周囲の温度が水が形成されるのに十分な高さになる領域）内にあるかどうかによって決まります。しかし、この研究の結果は、惑星の居住可能性の研究に新たな視点をもたらす可能性がある。

「居住可能な惑星を見つけるための第一歩は、恒星から惑星までの距離である居住可能領域を見つけることだ。これによって惑星の表面に水が形成できるかどうかが決まる」とカリフォルニア大学リバーサイド校の天体物理学者スティーブン・ケイン氏は語った。「惑星の表面に水が存在するかどうかは、非常に簡単な最初のチェックであり、惑星の軌道の形状や惑星の季節の変化には影響しません。」

研究チームはまた、惑星の傾きなど、惑星が受ける放射線の量に影響を与える、惑星の居住可能性に影響を与える可能性のある他の要因も調べた。

カリフォルニア大学リバーサイド校の科学者らは、現在約4億6100万マイル（74,200キロメートル）である木星と太陽の距離が縮まると、この変化によって地球が極端に傾き、太陽光が減り、氷点下の気温になる地域が増えることを発見した。

現在の天体望遠鏡は太陽系外惑星の軌道の偏差の度合いを判定できるほど強力ですが、惑星の傾きを測定することはまだできません。これは、天文学者の研究がこの取り組みに役立つことを意味します。

新たな研究は、近くの大きなガス惑星の軌道と動きに注目することで、惑星の居住可能性を推測するのに役立つ可能性があることを示唆している。

ケイン氏は次のように結論付けた。「木星が過去に地球の軌道をどう変えてきたか、また将来またどう変える可能性があるかなど、木星が長期にわたって地球の気候に及ぼす影響を理解することが重要だ。」

チームの研究結果は天文学ジャーナルに掲載されました。