ケプラー186f

ケプラー186f

ケプラー186f （前景）は、居住可能領域にある地球のような岩石惑星として描かれ、背景（左下）にはケプラー186系が見える。この太陽系外惑星の実際の外観と構成は、現在のところわかっていない。
発見
発見者	エリサ・キンタナ
発見場所	ケプラー宇宙望遠鏡
発見日	2014年4月17日
検出方法	交通
軌道特性
半長軸	0.432 ± 0.01 AU [1]
偏心	0.04 [1]
軌道周期（恒星）	129.9444 ± 0.0012日[1] 0.355772年
傾斜	89.9 [1]
星	ケプラー186
身体的特徴
平均半径	1.17 ± 0.08 [ 1] R🜨
質量	1.44+2.33 −1.12[2 ]わたし
表面重力	1.17（推定）g
温度	温度：188 K（−85 °C; −121 °F）

ケプラー186f ^{[2] [3] （}ケプラーの関心対象指定KOI-571.05としても知られる）は、赤色矮星ケプラー186 [4] [5] [6] のハビタブルゾーン内を周回する地球サイズの太陽系外惑星であり^、NASAのケプラー宇宙望遠鏡によってこの星の周囲に発見された5つの惑星の中で最も外側にある。地球から約580光年（180パーセク）離れた白鳥座に位置している。^[7]

ケプラー186fは、主星から約0.43 AU（64,000,000 km）の距離を公転しており、公転周期は約130日、質量と半径はそれぞれ地球の約1.44倍と1.17倍である。居住可能性の有望な候補の1つとして、他の恒星のハビタブルゾーンで発見された、地球と半径が近い最初の惑星となった。しかし、大気とその組成、表面に 液体の水が存在できるかどうかなど、生命が居住できるかどうかを判断するための重要な要素がまだ発見されていない。

その信号を見つけるには、3年間のデータの分析が必要でした。^[8] NASAのケプラー宇宙望遠鏡は、トランジット法（惑星が恒星の前を横切るときに引き起こす減光効果を測定する）を使用して、この惑星と、恒星にかなり近い軌道を周回する4つの追加の惑星（すべて地球よりわずかに大きい）を検出しました。^[5] この結果は、2014年3月19日の会議で最初に発表され、 ^[9]当時のメディアで詳細が報道されました。^[10]この惑星は、2014年4月17日に発表され、^[3]同時にScienceに科学論文が掲載されました。^[2]

観測から直接導き出せる唯一の物理的特性（軌道以外）は、中心星に対する惑星の大きさであり、これは通過中の恒星の光の掩蔽量から得られる。この比率は0.021と測定され、^[2]惑星の半径は地球の1.17 ± 0.08倍となる。^{[3] [5]}惑星の半径は地球より約11%大きく（4.5%小さい～26.5%大きい）、体積は地球の約1.37倍（0.87～2.03倍）となる。

半径と、惑星を構成する可能性のある物質の種類から導き出された密度を組み合わせることで、非常に幅広い質量を計算することができます。たとえば、岩石質の地球型惑星や、厚い大気を持つ低密度の海洋惑星である可能性があります。半径が 1.5 R未満の惑星では、巨大な水素/ヘリウム(H/He) 大気が存在する可能性は低いと考えられています_。半径が地球の 1.5 倍を超える惑星は、厚い大気を蓄積する傾向があり、居住可能になる可能性が低くなります。^[11]赤色矮星は、若いときには、後年よりもはるかに強い極端紫外線(XUV) を放出します。その期間中、惑星の原始大気は光蒸発が激しく、おそらく流体力学的質量損失によって H/He に富む外層の大部分が除去されたと考えられます。^[2]

質量の推定値は、純粋な水/氷組成の場合は0.32 M _{E 、完全に}鉄で構成されている場合は3.77 M _Eと範囲にあります（どちらもあり得ない極端な値です）。半径1.11 R _🜨の天体の場合、地球と同様の組成（つまり、1/3が鉄、2/3がケイ酸塩岩）では、地球と比較して平均圧力が高いため密度が高くなることを考慮に入れると、^質量は1.44 M _{Eになります。} ^{[ 2 ]}すると、表面の重力は地球よりも17%高くなります。

ケプラー186fの推定平衡温度（大気がない場合の表面温度）は約188 K（-85 °C、-121 °F）と言われており、火星の平衡温度よりもやや低い。^[12]

この惑星は、合計5つの惑星が知られているM型赤色矮星ケプラー186を周回している。この恒星の質量は0.54 M _☉、半径は0.52 R _☉である。温度は3755 Kで、年齢は約40億歳である^[1] 。これは、年齢46億歳の太陽^[13]よりも約6億年若く、温度は5,778 K（5,505 °C、9,941 °F）である^{[14] 。}

この星の見かけの等級、つまり地球から見た明るさは14.62である。これは肉眼では暗すぎて見えず、肉眼では少なくとも6.5～7等級以下の物体しか見えない。 ^[15]

ケプラー186fは、太陽の約5%の明るさで主星を周回し、公転周期は129.9日、軌道半径は地球の 約0.40 ^[1]倍（水星の場合は0.39 AU（5,800万 km、3,600万 マイル））である。この系の居住可能領域は、控えめに見積もっても地球の88%から25%の照度を受ける距離（0.23から0.46 AU（3,400万から6,900万km、2,100万から4,300万マイル））に広がっていると推定されている。^[16]ケプラー186fは約32%の照度を受けており、保守的な領域内に収まっているが、太陽系内の火星の位置と同様に外縁に近い。 ^[2]

ケプラー186fがハビタブルゾーン内にあるからといって、必ずしも居住可能であるとは限らない。これは、未知である大気の特性にも依存する。^[17]しかし、ケプラー186fは遠すぎるため、既存の望遠鏡（NESSIなど）やジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡などの次世代機器で大気を分析することはできない。^{[5] [18]}惑星の揮発性物質を窒素、二酸化炭素、水に限定し、雲を考慮しない単純な気候モデルでは、大気中に少なくとも0.5～5バールのCO2_{が存在し、N2分}圧がそれぞれ10バールからゼロの範囲であると仮定した場合、惑星の表面温度は273 K（0 °C、32 °F）を超えると示唆されている。^[19]

この恒星にはこれまでに発見された4つの惑星があるが、ケプラー186 b、c、d、e（軌道半径が小さい順）は恒星に近すぎるため、液体の水を持つには高温すぎると考えられている。最も内側の4つの惑星はおそらく潮汐固定されているが、ケプラー186fはより高い軌道にあり、恒星の潮汐効果がはるかに弱いため、自転速度が大幅に遅くなるには時間が足りなかった可能性がある。赤色矮星の進化は非常に遅いため、ケプラー186系の年齢は十分に制限されていないが、数十億年以上である可能性が高い。^[19]最近の研究結果によると、年齢は約40億年である。^[1]潮汐固定されている可能性は約50％である。^[20]地球と太陽の距離よりも恒星に近いため、おそらく地球よりもはるかにゆっくりと自転する。一日の長さは数週間から数ヶ月に及ぶこともある（自転速度、軸の傾き、軌道に対する潮汐の影響を参照）。^[21]

ケプラー186fの軸の傾き（黄道傾斜角）は非常に小さいと思われ、その場合、地球のような傾きによる季節は生じない。軌道はおそらく円に近いため、^[21]火星のような離心率による季節変化も生じない。しかし、ケプラー186eとケプラー186fの間を、まだ検出されていないトランジットしない惑星が周回している場合、軸の傾きはより大きくなる可能性がある（約23度）。惑星形成シミュレーションでは、この領域に少なくとも1つの追加の惑星が存在する可能性が高いことが示されている。そのような惑星が存在する場合、その質量は地球よりはるかに大きくはならない。そうすると軌道が不安定になるからである。^[19]

2015年のあるレビュー論文では、ケプラー186fは、太陽系外惑星ケプラー442bやケプラー62fとともに、居住可能な惑星の候補として最も有力であると結論づけられました。^[22]

2018年6月の研究によると、ケプラー186fには地球と同様の季節と気候がある可能性があると示唆されています。^{[23] [24]}

SETI研究所の地球外知的生命体探査の一環として、アレン・テレスコープ・アレイは2014年4月17日時点で約1か月間、ケプラー186システムからの電波放射を監視していた。その期間に地球外技術に起因する信号は発見されなかった。しかし、検出可能となるには、そのような送信がすべての方向に均等に放射され、したがって地球に優先的に向けられていない場合、アレシボ天文台からの送信の少なくとも10倍の強度が必要である。^[8]クラウドソーシング・プロジェクトSETI-Liveで行われた別の探索では、アレン・アレイ観測からの無線ノイズに決定的ではないが楽観的な兆候が報告されている。^[26]より有名なSETI @ Homeの探索では、ケプラーの視野内の物体はカバーされていない。^[27]グリーンバンク望遠鏡を使用した別の追跡調査では、ケプラー186fは調査されていない。^[28]星間の距離が490光年（151パーセク）であることを考えると、信号は何年も前に惑星から発信されていたことになる。

ケプラー186fは地球から約580光年（180パーセク）離れており、現在の望遠鏡や計画中の次世代の望遠鏡では質量や大気の有無を判定するには遠すぎ、恒星も暗すぎます。しかし、ケプラー186fの発見は、居住可能領域に地球サイズの惑星が他にもあることを決定的に示しています。ケプラー宇宙船は空の小さな領域に焦点を当てていましたが、TESSやCHEOPSなどの次世代の惑星探査宇宙望遠鏡は、空全体の近くの恒星を調査するでしょう。惑星を持つ近くの恒星は、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡や将来の大型地上望遠鏡で大気を分析し、質量を判定し、組成を推測するために研究することができます。^[21]さらに、スクエア・キロメートル・アレイは、アレシボ天文台とグリーンバンク望遠鏡による電波観測を大幅に改善するでしょう。^[28]

ケプラー望遠鏡による観測キャンペーンが進むにつれ、最初に特定された系がケプラー入力カタログ(KIC) に登録され、その後、惑星の候補ホストとしてケプラー関心天体(KOI) へと進化しました。したがって、ケプラー 186 はKIC 8120608として始まり、その後KOI-571として特定されました。^[29]ケプラー 186f は、完全に確認される前の 2013 年に、さまざまな議論や出版物で KOI-571-05 または KOI-571.05 として知られていたり、類似の命名法を使用して言及されていました。^[30]

これまで知られているハビタブルゾーンにある地球に最も近いサイズの惑星は、半径が地球の1.4倍のケプラー62fである。ケプラー186fはM型矮星を周回し、ケプラー62fはK型星を周回している。G型星（太陽を含むがケプラー186は含まない）のハビタブルゾーンにある地球サイズの惑星の大気の進化に関する研究では、0.8～1.15 R🜨_が、初期の水素の集積層を失うほど小さく、地球のような脱ガスした二次大気を保持するほど大きい惑星のサイズ範囲であると示唆されている。^[31]

• ケプラー186fは他の5つの太陽系外惑星とともに、Civilization: Beyond Earthの太陽系外惑星DLCにプレイ可能なマップとして収録されました。^[33]
• オランダのロックバンドThe Hubschrauber  ^[nl]は、2017年のアルバムをこの太陽系外惑星にちなんで「Kepler-186f」と名付けた。 ^[34]
• ケプラー 186f は、ドリュー・ヘイデン・テイラーの短編小説「Stars」に登場する未来の地球植民地の場所です。
• 2020年のアニマニアックスリブートシーズン2では、ケプラー186fがペガサス51bや架空のWB-1とともに「ヤッコのビッグアイデア」という歌で言及されている。
• ビッグバン・セオリーのシーズン 12 のエピソード「The Conjugal Configuration」では、ニール・ドグラース・タイソンのオフィスのポスターにケプラー 186F が示されています。

• 赤色矮星系の居住可能性
• 居住可能な可能性のある太陽系外惑星のリスト
• 天体リスト

ウィキメディア・コモンズには、ケプラー 186 fに関連するメディアがあります。

• NASA – ミッションの概要。
• NASA – ケプラーの発見 – 概要表。
• NASA – NASA 太陽系外惑星アーカイブの Kepler-186f 。
• NASA –太陽系外惑星データ探索機のケプラー 186f 。
• NASA –太陽系外惑星百科事典のケプラー 186f 。
• UPR-アレシボの居住可能な太陽系外惑星カタログ。
• NASA – ケプラー 186f – SETI 研究所 – 居住可能ゾーンの惑星 (ビデオ) 2014 年 4 月 18 日にWayback Machine 2014 にアーカイブ。
• NASA – NASA プレスキット 2014 年 4 月 18 日、Wayback Machineにアーカイブされています。