太陽光アナログ

太陽型星、太陽類似星（類似星とも呼ばれる）、太陽型星は、太陽に特に似ている星である。恒星の分類は階層構造になっており、太陽型星が太陽に最も似ており、次に太陽類似星、そして太陽型星が続く。^{[ 1 ]}これらの星の観測は、他の星との比較における太陽の特性や惑星の居住可能性をよりよく理解するために重要である。^{[ 2 ]}

太陽との類似性に基づいて3つのカテゴリーを定義することは、天体観測技術の進化を反映している。当初、太陽型は太陽との類似性を定義する上で最も近いものであった。その後、より精密な測定技術と改良された観測所によって、温度などの重要な詳細をより正確に測定できるようになり、太陽に特に類似した恒星のために「太陽類似星」というカテゴリーが作られた。さらにその後、精度の向上が続けられ、ほぼ完全に一致する恒星のために「太陽双子星」というカテゴリーが作られた。

太陽との類似性により、色指数から導出される温度などの派生量を、温度が確実にわかっている唯一の恒星である太陽と比較して検証することができます。太陽と類似していない恒星の場合、このような相互検証はできません。^{[ 1 ]}

太陽の双子

これまでのところ、太陽と完全に一致する太陽の双子は発見されていません。^{[ 49 ]} しかし、太陽と非常によく似ている星がいくつかあり、そのため天文学界のメンバーはそれらを太陽の双子とみなしています。正確な太陽の双子は、表面温度が5,778K、年齢が46億年、適切な金属量、および0.1%の太陽光度変動を持つG2V型の星です。^{[ 49 ]} 46億年の年齢の星は最も安定した状態にあります。適切な金属量、半径、化学組成、自転、磁気活動、およびサイズも、光度変動が小さいことに非常に重要です。^{[ 50 ] [ 51 ] [ 52 ] [ 53 ]}

以下の星は太陽に似ており、以下の性質を持っています: ^{[ 1 ]}

• 太陽の温度（5728～5828 K）から50 K以内の温度^{[ a ]}（太陽の温度（5768～5788 K）から10 K以内の温度）
• 金属量は太陽の89～112%（±0.05 dex ）であり、これは恒星のプロプリッドが惑星形成に必要な塵の量をほぼ完全に一致させていたことを意味する。
• 素晴らしい相棒ではない
• 太陽の年齢から10億年以内の年齢（36億～56億年前）

太陽のその他のパラメータ: ^{[ 54 ]}

• 約27日に1回、または毎秒1.997キロメートル（毎秒1.241マイル）の速度で軸回転する。 
• 半径70万キロメートル（43万マイル） 
• 質量による化学組成：水素（73.4％）、ヘリウム（25％）、炭素（0.2％）、窒素（0.09％）、酸素（0.80％）、ネオン（0.16％）、マグネシウム（0.06％）、ケイ素（0.09％）、硫黄（0.05％）、鉄（0.003％）。^{[ 55 ]}

以下は、太陽型恒星の基準に最も近い既知の恒星です。比較のために太陽も記載しています。枠で囲まれた部分は、太陽型恒星の範囲外です。過去に太陽型恒星として挙げられたことがあるかもしれませんが、実際には太陽の類似星と言えるでしょう。

他にも、ベータ・カヌム・ヴェナティコルムのように、太陽の双子候補として挙げられる星がいくつかありますが、金属量が低すぎる（-0.21）ため、太陽の双子とは言えません。16シグニB も双子として挙げられることがありますが、三重星系の一部であり、68億年前と古すぎるため、太陽の双子とは言えません。

太陽の双子を定義するもう1つの方法は、「ハブスター」、つまり生命を宿す惑星にとって特に住みやすいと考えられている性質を持つ恒星とすることです。考慮される性質には、変光性、質量、年齢、金属量、および近接する伴星が含まれます。^{[ 82 ] [ b ]}

• 少なくとも5億～10億年前のもの
• 主系列について
• 非変数
• 地球型惑星を収容できる
• 動的に安定した居住可能領域をサポートする
• 0～1個の非広視野の恒星伴星。

恒星が少なくとも 0.5～1  Ga の間主系列にとどまるという要件は、約 2.2～3.4 太陽質量の上限を設定し、これは最も高温のスペクトル型A0 - B7Vに相当します。このような恒星は太陽の 100 倍の明るさを持つことがあります。^{[ 82 ] [ 85 ]}クマムシのような生命は (紫外線フラックスのため)、質量 10 M☉、温度 25,000 K、主系列寿命が約 2000 万年の B1V のような高温の恒星を周回する惑星で生存できる可能性があります。^{[ c ]}

非変動性とは理想的には1%未満の変動性と定義されるが、利用可能なデータの制限により、3%が実際的な限界である。偏心軌道を持つ伴星による恒星のハビタブルゾーンにおける放射照度の変動も懸念事項である。^{[ 51 ] [ 52 ] [ 82 ] [ 53 ]}

3つ以上の恒星を含む多重星系にある地球型惑星は、長期的に安定した軌道を持つ可能性は低い。連星系における安定した軌道は、2つの形態のいずれかをとる。1つは一方の恒星の周りを回るS型（衛星または周星）軌道、もう1つは連星系全体の周りを回るP型（惑星または周連星）軌道である。離心率の大きい木星は、ハビタブルゾーンにある惑星の軌道を乱す可能性もある。^{[ 82 ]}

地球型惑星の形成には、少なくとも太陽の40%の金属量（[Fe/H] = −0.4）が必要である。高い金属量はホットジュピターの形成と強く相関しているが、これらは生命にとって絶対的な障壁ではなく、一部のガス惑星は最終的にハビタブルゾーン内を公転し、地球型衛星を持つ可能性がある。^{[ 82 ]}

そのような星の一例として、 HD 70642 ^{[ 86 ]}が挙げられる。これは G5V 型で、温度は 5533 K であるが、太陽よりはるかに若く、年齢は 19 億年である。^{[ 87 ]}  

もう一つの例としては、 HIP 11915が挙げられる。この惑星系には、太陽系における木星とほぼ同じ距離を公転する木星型惑星が含まれている。 ^{[ 88 ]}類似性をさらに強めるために、この恒星は G5V 型で、温度は 5750 K、質量と半径は太陽とほぼ同じで、太陽よりわずか 5 億年若い。そのため、居住可能領域は太陽系における居住可能領域と同じ範囲、約 1 AU に広がる。これにより、地球型惑星が 1 AU 付近に存在できることになる。^{[ 89 ]} 

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• 宇宙植民地化

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