京都大学 宇宙物理学教室 佐々木貴教

惑星科学最前線 ～生命を宿す天体を探せ！～

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？

生命を宿す可能性のある太陽系内天体

火星　 エウロパ （木星の衛星）

　 タイタン （土星の衛星）

＝液体(水)が存在する天体

火星～過去に温暖湿潤な気候？

・温度と気圧：-63℃, 0.006気圧 ・大気成分：二酸化炭素95%, 窒素3% ・水と二酸化炭素の氷から成る極冠を持つ ・過去に水が流れたと思われる地形がある 　　→ 過去に温暖湿潤な気候を持っていた？ ・現在も地下に液体の水が存在する可能性 ・火星隕石中から発見された「生物の痕跡」

火星には原始生命が存在した？

生物の痕跡！？

1996年8月 火星隕石中の原始生命体の痕跡が 　　　　　 科学雑誌「Science」に掲載される

様々な議論が行われてきたが、未だ結論は出ず

火星の風景

昔の火星が温暖湿潤な 気候だったことを示唆

過去に水が地表を流れた跡

1999年 2005年新しい崩れ「ガリー」の発見 成因はまだ不明（地下水？）

火星の表面を削ったところ 水の氷が一部に現れた

現在も地下に水が存在する可能性

エウロパ～地下に広がる海に生命？

・木星のガリレオ衛星の一つ ・半径：1569km（地球の0.25倍） ・質量：4.8×1022kg（地球の0.008倍） ・表面は厚さ3km以上の氷で覆われている ・表面の氷には無数のひび割れが見られる ・強い潮汐力により内部の氷が溶けている？ 　　→ 天体内部に液体(状)の海が存在？

内部に液体(状)の水を持つ

赤っぽい地表とひび割れ → 地下水が吹き出た跡？

エウロパの地下に広がる海

エウロパでプレートテクトニクス？[2014年9月8日]

(c) NASA

タイタン～メタンの湖に生命？

・土星の最大の衛星 ・半径：2576km（地球の0.4倍） ・質量：1.35×1023kg（地球の0.023倍） ・厚い窒素大気を持っている ・表面にメタンの湖が存在している ・地表ではメタンの霧雨が降っている 　　→ 地球に似た地形や気象現象が存在？

液体のメタンが天体表層を循環している

タイタンの表面に存在するメタン湖

土星の衛星エンケラドス

氷粒と水蒸気からなる間欠泉 “Tiger Stripes”液体の水・有機炭素・窒素が存在

太陽系から太陽系外へ

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

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！

1995年10月

人類初の太陽系外惑星検出

太陽系外惑星が続々と見つかる

発見年

発見数

太陽系外惑星系

多種多様な太陽系外惑星系が発見されている生命を宿す「第二の地球」は存在するのか？

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

宇宙は地球であふれてる！

地球サイズ

スーパーアースサイズ

海王星サイズ

木星サイズ

それ以上

宇宙は地球であふれてる！

水が液体で 存在できる領域

太陽系外惑星に生命は存在するか？

ハビタブル・プラネット

そしてついに Earth 2.0 が発見される

(c) NASA

[2014年4月17日]

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

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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

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

われわれはどこから来たのかわれわれは何者かわれわれはどこへ行くのか

-Paul Gauguin

Sasaki Takanori Online: http://sasakitakanori.com