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「ケプラー186f」の版間の差分

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{{天体 基本
{{Planetbox begin
| 色 = 太陽系外惑星
| name=ケプラー186f<ref name="SCI-20140418">{{cite journal|last1=Quintana|first1=E. V.|last2=Barclay|first2=T.|last3=Raymond|first3=S. N.|last4=Rowe|first4=J. F.|last5=Bolmont|first5=E.|last6=Caldwell|first6=D. A.|last7=Howell|first7=S. B.|last8=Kane|first8=S. R.|last9=Huber|first9=D.|last10=Crepp|first10=J. R.|last11=Lissauer|first11=J. J.|last12=Ciardi|first12=D. R.|last13=Coughlin|first13=J. L.|last14=Everett|first14=M. E.|last15=Henze|first15=C. E.|last16=Horch|first16=E.|last17=Isaacson|first17=H.|last18=Ford|first18=E. B.|last19=Adams|first19=F. C.|last20=Still|first20=M.|last21=Hunter|first21=R. C.|last22=Quarles|first22=B.|last23=Selsis|first23=F.|title=An Earth-Sized Planet in the Habitable Zone of a Cool Star|journal=Science|volume=344|issue=6181|year=2014|pages=277–280|issn=0036-8075|doi=10.1126/science.1249403}}<br />{{Cite web |title=Free version |url=http://www.nasa.gov/sites/default/files/files/kepler186_main_final.pdf |format=PDF |accessdate=2014-04-21}}</ref><ref name="NASA-20140417">{{Cite web |last=Johnson |first=Michele |last2=Harrington |first2=J.D. |title=NASA's Kepler Discovers First Earth-Size Planet In The 'Habitable Zone' of Another Star |url=http://www.nasa.gov/ames/kepler/nasas-kepler-discovers-first-earth-size-planet-in-the-habitable-zone-of-another-star |date=17 April 2014 |publisher=[[アメリカ航空宇宙局|NASA]] |accessdate=2014-04-21}}</ref>
| 和名 = ケプラー186f
| 英名 = Kepler-186 f{{R|SCI-20140418|NASA-20140417}}
| 画像ファイル = Kepler186f-ArtistConcept-20140417.jpg
| 画像説明 = ケプラー186fの想像図。ケプラー186fは、[[ハビタブルゾーン]]内に位置する[[地球]]サイズの[[太陽系外惑星]]である。{{R|SCI-20140418|NASA-20140417}}
| 星座 = [[はくちょう座]]
}}
}}
{{天体 発見
{{Planetbox image
| 色 = 太陽系外惑星
|image = Kepler186f-ArtistConcept-20140417.jpg
| 発見年 = [[2014年]]
|caption = ケプラー186fの想像図。ケプラー186fは、[[ハビタブルゾーン]]内に位置する[[地球]]サイズの[[太陽系外惑星]]である。<ref name="SCI-20140418" /><ref name="NASA-20140417" />
| 発見者 =
}}
| 発見場所 = [[ケプラー (探査機)|ケプラー探査機]]
{{Planetbox star
| 発見方法 = [[太陽系外惑星#トランジット法|トランジット法]]
| star = [[ケプラー186]]
| constell= [[はくちょう座]]
| RA = {{RA|19|54|36.651}}
| DEC= {{DEC|+43|57|18.06}}
| dist_ly = 492
| dist_pc = 151
| app_mag = 14.625
| mass = 0.48
| radius = 0.47
| temperature = 3788
| metallicity = -0.28
| age =
}}
}}
{{天体 項目|現況|査読付論文公開済}}
{{Planetbox character
{{天体 軌道
| mass_earth =
| 色 = 太陽系外惑星
| radius_earth = 1.11±0.14,{{Efn|name=n1 | Table S2, Supplementary Material<ref name="SCI-20140418" />}} 1.13–1.17{{Efn | name=n2|Range from Table 2<ref name="arXiv-4368" />}}
| 公転周期 = 129.9441{{+-|0.0013|0.0012}} 日{{R|Torres2015}}
| stellar_flux = 0.32
| 軌道長半径 = 0.356±0.048 [[天文単位|au]]{{R|SCI-20140418}}<br />0.393–0.408 au{{R|Bolmont2014}}<br />0.432{{+-|0.171|0.153}} au{{R|Torres2015}}
<!-- | density_cgs = -->
| 軌道傾斜角 = 89.96{{+-|0.04|0.10}} [[度 (角度)|°]]{{R|Torres2015}}
| temperature =
| 離心率 = &gt; 0.04{{+-|0.07|0.04}}{{R|Torres2015}}
| 前回近点通過 = [[ユリウス通日|JD]]&nbsp;2455789.4940{{+-|0.0036|0.0041}}{{R|Torres2015}}
{{天体 項目|恒星面通過時間|5.62{{+-|0.34|0.24}}時間{{R|Torres2015}}}}
| 主恒星 = [[ケプラー186]]
}}
}}
{{天体 見出し
{{Planetbox orbit
| 色 = 太陽系外惑星
| period = 129.9459±0.0012{{Efn | name=n1}}
| 見出し = 恒星
| orbital velocity =
| semimajor = 0.356±0.048,{{Efn | name=n1}} 0.393–0.408{{Efn | name=n2}}
| eccentricity =
| inclination = 89.9
}}
}}
{{天体 項目|[[視等級]]|14.625}}
{{Planetbox discovery
{{天体 項目|[[質量]]|0.544{{+-|0.044|0.021}} [[太陽質量|''M''<sub>☉</sub>]]{{R|Torres2015}}}}
| discovery_date = [[2014年]]
{{天体 項目|[[半径]]|0.523{{+-|0.023|0.021}} [[太陽半径|''R''<sub>☉</sub>]]{{R|Torres2015}}}}
| discoverers =
{{天体 項目|平均[[密度]]|5.29{{+-|0.54|0.39}} g/cm<small><sup>3</sup></small>{{R|Torres2015}}}}
| discovery_site = [[ケプラー (探査機)|ケプラー探査機]]
{{天体 項目|[[スペクトル分類]]|M1V{{R|Muirhead2012}}}}
| discovery_method = [[太陽系外惑星#トランジット法|トランジット法]]
{{天体 項目|[[温度]]|3755 ± 90 [[ケルビン|K]]{{R|Torres2015}}}}
| detection_methods =
{{天体 項目|表面[[重力]]|544.5 [[メートル毎秒毎秒|m/s<small><sup>2</sup></small>]]{{R|Torres2015}}<ref group=注>log ''g''=4.76cm/s<sup>2</sup>より10^(4.76)を計算して、cm/s<sup>2</sup>なので100倍してm/s<sup>2</sup>に換算。</ref><br />55.56 [[地球の重力|''g'']]<ref group=注>544.5&divide;9.8を計算。</ref>}}
| discovery_status = 査読付論文公開済
{{天体 項目|[[光度]]|0.055 [[太陽光度|''L''<sub>☉</sub>]]{{R|Torres2015}}<ref group=注>log ''L''<sub>sun</sub>=-1.260より10^(-1.260)を計算。</ref>}}
{{天体 項目|[[金属量 (天文)|金属量]]|-0.26 ± 0.12{{R|Torres2015}}}}
{{天体 項目|[[年齢]]|40 ± 6億年{{R|Torres2015}}}}
{{天体 位置
| 色 = 太陽系外惑星
| 赤経 = {{RA|19|54|36.6536}}{{R|simbad}}
| 赤緯 = {{DEC|+43|57|18.026}}{{R|simbad}}
| 距離 = 582 [[光年]]<ref group=注>178.5pc&times;3.26≒582光年</ref><br />(178.5 [[パーセク|pc]]<ref group=注>年周視差は5.6020 ミリ秒=5.6020{{E|-3}}秒より距離(単位pc)は<br />1&divide;5.6020{{E|-3}}≒178.5pc</ref>)
}}
}}
{{天体 物理
{{Planetbox catalog
| 色 = 太陽系外惑星
| names = KOI-571.05
| 質量 =
| 半径 = 1.11±0.14 [[地球半径|''R''<sub>⊕</sub>]]{{R|SCI-20140418}}<br />1.13–1.17 ''R''<sub>⊕</sub>{{R|Bolmont2014}}<br />1.17 ± 0.08 ''R''<sub>⊕</sub>{{R|Torres2015}}
}}
}}
{{天体 別名称
{{Planetbox end}}
| 色 = 太陽系外惑星
| 別名称 = KOI-571.05{{R|nasaexo}}, KOI-571&nbsp;f{{R|nasaexo}}, KIC&nbsp;8120608&nbsp;f{{R|nasaexo}}, [[2MASS]]&nbsp;J19543665+4357180&nbsp;f{{R|nasaexo}}
}}
{{天体 終了|太陽系外惑星}}
'''ケプラー186f'''（{{Lang-en|Kepler-186f}}）は、[[地球]]から582[[光年]]（178.5[[パーセク|pc]]）離れた[[赤色矮星]][[ケプラー186]]{{R|NYT-20140417|BBC-20140417}}を周回する[[太陽系外惑星]]である{{R|simbad}}。ケプラー186fは、[[太陽]]以外の[[恒星]]の[[ハビタブルゾーン]]（生命が存在する可能性のある領域）内において、初めて発見された地球に近いサイズの惑星である。[[アメリカ航空宇宙局]] (NASA) の[[ケプラー (探査機)|ケプラー探査機]]の[[太陽系外惑星#トランジット法|トランジット法]]による観測により、内側の他の4つの惑星（いずれも地球より大きい）と同時に発見された。この発見には、3年に渡る観測結果の分析が必要であった{{R|SETI-2014}}。発見は[[2014年]][[3月19日]]のカンファレンスにて初めて公開され{{R|EBI-2014}}、メディアにいくらか詳細が報告された{{R|DM-20140324}}。その後[[4月17日]]に科学誌[[サイエンス]]にて完全に公開された{{R|SCI-20140418|NASA-20140417}}。


== 名称 ==
'''ケプラー186f'''（{{Lang-en|Kepler-186f}}）は、[[地球]]から492±59[[光年]]（151±18[[パーセク]]）離れた<ref name="SCI-20140418" />[[赤色矮星]][[ケプラー186]]を周回する[[太陽系外惑星]]である<ref name="NYT-20140417">{{Cite news |last=Chang |first=Kenneth |title=Scientists Find an 'Earth Twin', or Maybe a Cousin |url=http://www.nytimes.com/2014/04/18/science/space/scientists-find-an-earth-twin-or-maybe-a-cousin.html |date=17 April 2014 |work=[[ニューヨーク・タイムズ]] }}</ref><ref name="AP-20140417">{{Cite news |last=Chang |first=Alicia |title=Astronomers spot most Earth-like planet yet |url=http://apnews.excite.com/article/20140417/DAD832V81.html |date=17 April 2014 |agency=Associated Press }}</ref><ref name="BBC-20140417">{{Cite news |last=Morelle |first=Rebecca |title='Most Earth-like planet yet' spotted by Kepler |url=http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-27054366 |date=17 April 2014 |work=[[BBCニュース]] }}</ref>。
[[ケプラー (探査機)|ケプラー探査機]]による観測の当初、この恒星系は{{仮リンク|Kepler Input Catalog|en|Kepler Input Catalog}} (KIC) の番号で識別されていた。観測が進み、惑星を持つ可能性が指摘されて以降は{{仮リンク|Kepler Object of Interest|en|Kepler Object of Interest}} (KOI) の番号が割り当てられた。そのため、恒星[[ケプラー186]]は当初 KIC 8120608 と呼ばれており、次いで KOI 571 とされていた{{R|Rowe2014}}。ケプラー186fも発見が正式に確認される前の[[2013年]]当時は、この命名規則に基づき '''KOI-571-05''' や '''KOI-571.05''' と呼ばれていた{{R|Glister2013|redakce2013|Zauber|Bovaird2013}}。


== 特徴 ==
ケプラー186fは、[[太陽]]以外の[[恒星]]の[[ハビタブルゾーン]]（生命が存在する可能性のある領域）内において、初めて発見された地球に近いサイズの惑星である。[[アメリカ航空宇宙局]] (NASA) の[[ケプラー (探査機)|ケプラー探査機]]の[[太陽系外惑星#トランジット法|トランジット法]]による観測により、内側の他の4つの惑星（いずれも地球より大きい）と同時に発見された<ref name="AP-20140417" />。この発見には、3年に渡る観測結果の分析が必要であった<ref name="SETI-2014">{{Cite web |last=Quintana |first=Elisa |authorlink= |title=Kepler 186f – First Earth-sized Planet Orbiting in Habitable Zone of Another Star |work=[http://www.seti.org/ SETI Institute] |publisher=[[SETI協会]] |date=17 April 2014 |url=http://www.seti.org/seti-institute/kepler-186f-first-earth-sized-planet-orbiting-in-habitable-zone-of-another-star |accessdate=2014-04-21}}</ref>。発見は[[2014年]][[3月19日]]のカンファレンスにて初めて公開され<ref name="EBI-2014">{{Cite web |author=Staff |title=EBI – Search for Life Beyond the Solar System 2014 – Exoplanets, Biosignatures & Instruments |url=https://www.regonline.com/builder/site/tab1.aspx?EventID=1261706 |date=16 March 2014 |work=EBI2014 |accessdate=2014-04-21}} See session 19 March 2014 – Wednesday 11:50–12:10 – Thomas Barclay: The first Earth-sized habitable zone exoplanets.</ref><ref name="DSC-20140320">{{Cite web |last=Klotz |first=Irene |title=Scientists Home In On Earth-Sized Exoplanet |url=http://news.discovery.com/space/alien-life-exoplanets/scientists-home-in-on-earth-sized-exoplanet-140320.htm |date=20 March 2014 |publisher=[[ディスカバリー・コミュニケーションズ]] |accessdate=2014-04-21}}</ref><ref name="DM-20140324">{{Cite web |last=Woollaston |first=Victoria |title=Has Nasa found a new Earth? Astronomer discovers first same-sized planet in a 'Goldilocks zone' that could host alien life |url=http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2588005/Has-Nasa-new-Earth-Astronomer-discovers-sized-planet-Goldlocks-zone-host-alien-life.html |date=24 March 2014 |work=[[デイリー・メール]] |accessdate=2014-04-21 }}</ref>、その後[[4月17日]]に科学誌[[サイエンス]]にて完全に公開された<ref name="SCI-20140418" /><ref name="NASA-20140417" />。
=== 質量・半径・温度 ===
この惑星の恒星から得られる物理的特徴はトランジットによる恒星光度の変化からしか導けない{{R|SCI-20140418}}。惑星と恒星の半径比は0.021であることが求められており{{R|SCI-20140418}}、この比から半径は地球の1.11 ± 0 14倍{{R|SCI-20140418|NASA-20140417}}、体積が1.37倍であることが分かっている<ref group=注>1.11<sup>3</sup>≒1.37</ref>。


質量に関しては密度と半径から求めることができるが、この惑星を構成する物質によって密度が変化するため、取りうる範囲は広い。例えば密度が大きく、岩石から成る[[地球型惑星]]や密度の小さい[[海洋惑星]]などがある。しかし、半径が1.5 [[地球半径|''R''<sub>⊕</sub>]]未満であることから大気は水素やヘリウムではないと考えられている。逆に1.5 ''R''<sub>⊕</sub>よりも大きい場合は大気が厚くなり、居住可能性が低くなる可能性がある{{R|guardian2014}}。水素やヘリウムの量が少ないのは[[赤色矮星]]は生涯において若い頃に多量の{{仮リンク|極端紫外線|en|Extreme Ultraviolet}}を放出し、惑星の初期の大気は恒星から紫外線による{{仮リンク|光蒸発|en|Photoevaporation}}の影響を受け、水素やヘリウムが大量に損失した可能性があるからである{{R|SCI-20140418}}。
== 名称 ==
[[ケプラー (探査機)|ケプラー探査機]]による観測の当初、この恒星系は{{仮リンク|Kepler Input Catalog|en|Kepler Input Catalog}} (KIC) の番号で識別されていた。観測が進み、惑星を持つ可能性が指摘されて以降は{{仮リンク|Kepler Object of Interest|en|Kepler Object of Interest}} (KOI) の番号が割り当てられた。そのため、恒星[[ケプラー186]]は当初 KIC 8120608 と呼ばれており、次いで KOI 571 とされていた<ref name="arXiv-6534">{{Cite journal |last=Rowe |first=Jason F. |author2=et. al |title=Validation of Kepler's Multiple Planet Candidates. III: Light Curve Analysis & Announcement of Hundreds of New Multi-planet Systems (Revision 8.0) |journal=Astrophysics; Earth and Planetary Astrophysics |volume= |issue= |page=45 |publisher=arXiv |date=27 February 2014 |url=http://arxiv.org/pdf/1402.6534.pdf |format=PDF |arxiv=1402.6534 |accessdate=2014-04-18 }}</ref>。ケプラー186fも発見が正式に確認される前の[[2013年]]当時は、この命名規則に基づき '''KOI-571-05''' や '''KOI-571.05''' と呼ばれていた<ref name="multi_ref">{{Cite web |first=Paul |last=Glister |url=http://www.centauri-dreams.org/?p=29448 |title=Earth-Sized Planets in Habitable Zone Common |work=Centauri Dreams |date=5 November 2013 |accessdate=2014-04-21}} See comment by "Holger 16 November 2013 at 14:21".<br />
'''^''' {{Cite web | author=redakce ["editor"] |url=http://www.exoplanety.cz/2013/08/06/koi-571/ |title=Kepler (asi) našel obyvatelnou planetu o velikosti Země |language=Czech |trans_title=Kepler (probably) found a habitable planet the size of Earth |publisher=exoplanety.cz |date=6 August 2013 |accessdate=2014-04-21}}<br/>
'''^''' {{Cite web |url=http://zauberdersterne.wordpress.com/2013/08/19/kepler-erster-kandidat-einer-habitablen-exoerde/ |title=Kepler: Erster Kandidat einer habitablen Exoerde Veröffentlicht |language=German |trans_title=Kepler: First candidate of a habitable Exoplanet Published | work=Zauber der Sterne [Magic of the stars] |date=19 August 2013 |accessdate=2014-04-21}}<br />
'''^''' {{Cite journal |first=Timothy |last=Bovaird |first2=Charles H. |last2=Lineweaver |title=Exoplanet Predictions Based on the Generalised Titius-Bode Relation |journal=Astrophysics; Earth and Planetary Astrophysics |volume=435 |issue=2 |pages=14–15 |date=1 August 2013 |url=http://arxiv.org/pdf/1304.3341.pdf |format=PDF |publisher=arXiv |arxiv=1304.3341 |bibcode=2013MNRAS.435.1126B |doi=10.1093/mnras/stt1357 |accessdate=2014-04-18 }}</ref>。


質量は推定では0.32 [[地球質量|''M''<sub>⊕</sub>]]から3.77 ''M''<sub>⊕</sub>の範囲で、下限は組成が水や氷100%のとき、上限は鉄100%のときの計算であり、かなり極端である。組成を地球に似せて鉄が1/3、ケイ酸塩が2/3と仮定し、半径を1.11 ''R''<sub>⊕</sub>とし、地球よりも大気圧が大きい{{要出典|date=2020-04}}ことを考慮すると、質量は1.44 ''M''<sub>⊕</sub>と見積もられている{{R|SCI-20140418}}。
== 軌道とハビタブルゾーン ==
[[ファイル:Kepler186f-ComparisonGraphic-20140417 improved.jpg|thumb|left|300px|[[太陽系]]と比較した[[ケプラー186]]系<ref name="AP-20140417" />]]


ケプラー186fの{{仮リンク|平衡温度|en|equilibrium temperature}}(大気を考えないときの表面温度)は182 [[ケルビン|K]](-91℃){{R|phl}}で、火星の平衡温度よりも低い。
ケプラー186fは、[[光度 (天文学)|光度]]が太陽の4%の主星を[[公転周期]]129.9日、[[軌道長半径]]0.356[[天文単位]] (AU) の[[軌道 (力学)|軌道]]で公転している（[[水星]]の軌道が0.387AU）<ref name="SCI-20140418" />。この恒星の[[ハビタブルゾーン]]は、控えめな見積もりで0.22AUから0.40AUの範囲と考えられている<ref name="SCI-20140418" />。ケプラー186fの軌道はハビタブルゾーン内ではあるがその外縁部に近く、恒星から受けるエネルギーも地球が太陽から受けるエネルギーの32%ほどと、太陽系でいう[[火星]]に近い条件にある<ref name="SCI-20140418" />。ケプラー186fが受ける主星からの[[放射束|放射]]は、[[2007年]]に発見された[[グリーゼ581d]]に類似している<ref name="SCI-20140418" />。


=== 恒星 ===
== 質量と密度、組成 ==
この惑星の主星は[[スペクトル型]]Mの[[主系列星]]で、質量は0.544 [[太陽質量|''M''<sub>☉</sub>]]、半径は0.523 [[太陽半径|''R''<sub>☉</sub>]]である{{R|Torres2015}}。表面温度は3755 [[ケルビン|K]]、年齢は太陽よりも6億年若く、40億歳である{{R|Torres2015}}。
{{Planetary radius
| align =
| base = Earth
| Exoplanet = ケプラー186f
| radius = 111
}}
ケプラー186fの[[半径]]は[[地球]]より11%ほど大きいだけである<ref name="NASA-20140417" /><ref name="AP-20140417" />。その[[質量]]と[[密度]]、組成は[[2014年]]現時点では判っていないが、その大きさから岩石からなる[[地球型惑星]]か、厚い[[大気]]を持つ密度の低い[[海洋惑星]]の可能性が考えられている。しかし、[[地球半径]]の1.5倍を下回ることから、惑星が大量の[[水素]]/[[ヘリウム]]の大気を持つことはないとされている。若い赤色矮星は強力な{{仮リンク|極紫外線|en|extreme ultraviolet}} (XUV) を照射しており、惑星誕生直後の原始の大気はこれにより蒸発してしまうため、この過程で大量の水素/ヘリウムが惑星から取り除かれてしまうからである<ref name="SCI-20140418" />。 惑星が取りうる質量としては、ほとんどが水や氷から構成されているケースで[[地球質量]]の0.32倍、逆に全てが鉄から構成されているようなケースでは地球の3.77倍と見積もられている。もし地球と似た組成（3分の1が鉄、3分の2が岩石）であれば、その質量は地球の1.44倍となる<ref name="SCI-20140418" />。


恒星の[[視等級]]は14.62で、肉眼では見えない。
== 自転と傾斜、気候 ==
ケプラー186系では、[[2014年]]現在ケプラー186fの他にb, c, d, eの4つの惑星が発見されている。これらの惑星はいずれもより主星に近い軌道を周回しており、液体の水を保持するには暑すぎる条件にある。主星の[[重力]]から生じる[[潮汐力]]により、内側の4惑星で[[自転と公転の同期]]が発生していることはほぼ間違いないと考えられている。しかし、より遠く潮汐力の小さいケプラー186fにおいては、惑星形成から自転と公転が同期するまでの十分な時間が経過していない可能性もある。赤色矮星は誕生後の変化が小さく、ケプラー186系の年齢を求めるのは難しいが、おそらく十億年以上は経過しているだろうと推測されている<ref name="arXiv-4368" />。自転と公転が同期しているかは大雑把に半々ぐらいの確率であるが、地球と太陽との距離よりも近いことから、地球よりも自転が遅い（1日が数週間や数か月にも及ぶ）ことはまず間違いない<ref name="SETI-video">{{Cite web |author=Staff |title=Kepler 186f – A Planet in the Habitable Zone (video) |url=http://www.seti.org/hangout/planet-in-habitable-zone |work=Hangout On-Air |publisher=[[SETI協会]] |accessdate=2014-04-21 }}</ref>。


=== 軌道 ===
ケプラー186fの[[赤道傾斜角]]は極めて小さく、これは地球や[[火星]]のような[[季節]]を持たないことを意味する。軌道も円形であり<ref name="SETI-video" />、火星のような[[楕円軌道]]に由来する[[気候]]の変化を持つこともない。しかし、もし[[太陽系外惑星#トランジット法|トランジット法]]では観測できない未発見の惑星がケプラー186fとeの間にあれば、地球のような大きな（23度に近い）傾斜角を持つ可能性も提示されている（惑星形成のシミュレーションでは、この領域にもう一つ追加の惑星が存在する余地が残されている。なお、軌道の安定を乱さずに存在できるのは、地球より小さなサイズの惑星に限られる）<ref name="arXiv-4368">{{Cite journal |url=http://arxiv.org/abs/1404.4368 |title=Formation, tidal evolution and habitability of the Kepler-186 system |first=Emeline |last=Bolmont |first2=Sean N. |last2=Raymond |first3=Philip |last3=von Paris |first4=Franck |last4=Selsis |first5=Franck |last5=Hersant |first6=Elisa V. |last6=Quintana |first7=Thomas |last7=Barclay |date=Submitted 16 April 2014 |publisher=arXiv |arxiv=1404.4368 |volume=1404 |page=4368 |bibcode=2014arXiv1404.4368B }}</ref>。
ケプラー186fは太陽の20分の1程度しか光を発していない恒星、[[ケプラー186]]の周囲を129.9日{{R|Torres2015}}で公転しており、[[軌道長半径]]も0.356 au{{R|Torres2015}}と[[水星]]と近い軌道をとっている。ケプラー186系の[[ハビタブルゾーン]]は控えめに見積もっても0.23 auから0.46 auの間だと推定されており{{R|hpcf}}、この範囲は恒星から受ける光度が地球が受けている光度の25%から88%の場所に相当する。しかし、ケプラー186fは地球の32%程度しか受けておらず、このゾーンの外側の端に近いため[[太陽系]]の[[火星]]と同じ位置づけになると考えられている{{R|SCI-20140418}}。ケプラー186fが受ける主星からの[[放射束|放射]]は、[[2007年]]に発見された[[グリーゼ581d]]に類似している{{R|
SCI-20140418}}。


== 居住性 ==
ケプラー186fは[[ハビタブルゾーン]]の領域に位置しているが、それは直ちに生命が存在できる惑星を意味しているわけではない。液体の水が存在できるかは、惑星の大気の組成にも影響されることであり、大気の組成は[[2014年]]現在明らかになっていない<ref name="Clark-2014">{{Cite web |last=Clark | first=Stephen |title=Earth's 'cousin' planet lies 500 light-years away |work=[http://www.spaceflightnow.com/ Spaceflight Now] |date=17 April 2014 |url=http://www.spaceflightnow.com/news/n1404/17kepler/ |accessdate=2014-04-21 }}</ref> 。ケプラー186fは地球からあまりに遠いが、高性能な天体望遠鏡や、次世代の[[ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡]]であればその大気を分析できるかもしれない<ref name="AP-20140417" /><ref name="NPR-303806575">{{Cite web |last=Greenfieldboyce |first=Nell |url=http://www.npr.org/blogs/thetwo-way/2014/04/17/303806575/scientists-spot-a-planet-that-looks-like-earths-cousin |title=Scientists Spot A Planet That Looks Like 'Earth's Cousin' |publisher=National Public Radio |date=17 April 2014 |accessdate=2014-04-21 }}</ref>。[[窒素]]や[[二酸化炭素]]、水や雲の割合にもよるが、単純な気候モデルでは、窒素の[[分圧]]が10[[バール (単位)|バール]]の状態で0.5バールの二酸化炭素が、0の場合で5バールの二酸化炭素が存在していれば、表面温度を273[[ケルビン|K]]（0[[セルシウス度|°C]]）に保つことができると試算されている<ref name="arXiv-4368" />。
[[ファイル:Kepler186f-ComparisonGraphic-20140417 improved.jpg|thumb|left|300px|[[太陽系]]と比較した[[ケプラー186]]系]]
ケプラー186fはハビタブルゾーンにあるもののその事実は居住可能であることを保証しているわけではなく、まだ詳細が分かっていない大気の性質などによって変わりうる{{R|Clark2014}}。これはケプラー186fが望遠鏡で直接観測を行うためには遠すぎるからであり、次世代の宇宙望遠鏡[[ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡]]でも不可能とされる{{R|NPR-303806575}}。惑星の揮発性物質が窒素、二酸化炭素、水だけで雲を考えない単純な気候のモデルでは、窒素の[[分圧]]が10[[バール (単位)|バール]]の状態で0.5バールの二酸化炭素が、0の場合で5バールの二酸化炭素が存在していれば、表面温度を273[[ケルビン|K]]（0[[セルシウス度|°C]]）を上回る{{R|Bolmont2014}}。


ケプラー186系では、2020年現在ケプラー186fの他にb, c, d, eの4つの惑星が発見されている。これらの惑星はいずれもより主星に近い軌道を周回しており、液体の水を保持するには暑すぎる条件にある。主星の[[重力]]から生じる[[潮汐力]]により、内側の4惑星で[[自転と公転の同期]]が発生していることはほぼ間違いないと考えられている。しかし、より遠く潮汐力の小さいケプラー186fにおいては、惑星形成から自転と公転が同期するまでの十分な時間が経過していない可能性もある。赤色矮星は誕生後の変化が小さく、ケプラー186系の年齢を求めるのは難しいが、おそらく数十億年以上は経過しているだろうと推測されている{{R|Bolmont2014}}。最近の研究結果では40億年であるとも報告されている{{R|Torres2015}}。自転と公転が同期しているかは大雑把に半々ぐらいの確率であるが、地球と太陽との距離よりも近いことから、地球よりも自転が遅い（1日が数週間や数か月にも及ぶ）ことはまず間違いない{{R|SETI-video}}。
== 他のゴルディロックス惑星との比較 ==

ケプラー186fの発見以前にも、いくつかの地球に近いサイズの太陽系外惑星が[[ハビタブルゾーン]]内に発見されている（ゴルディロックス惑星）。こうした惑星のうち最も小さかったのが地球の1.4倍の半径を持つ[[ケプラー62f]]だが、[[球]]の[[体積]]は半径の三乗となるため、1.4倍でもその体積は地球の2.74倍にもなってしまっていた（半径1.1倍であれば体積は1.33倍に止まる）。地球と同じ組成と仮定した場合、その質量は遥かに大きなものとなり、これは惑星の構成物質が大きな圧力を受けることを意味していた。
ケプラー186fの[[赤道傾斜角]]は極めて小さく、これは地球のような[[季節]]を持たないことを意味する。軌道は[[円軌道]]に近く{{R|SETI-video}}、火星のような[[楕円軌道]]に由来する[[気候]]の変化を持つこともない。しかし、もし[[太陽系外惑星#トランジット法|トランジット法]]では観測できない未発見の惑星がケプラー186fとeの間にあれば、地球のような大きな（23度に近い）傾斜角を持つ可能性も提示されている（惑星形成のシミュレーションでは、この領域にもう一つ追加の惑星が存在する余地が残されている。なお、軌道の安定を乱さずに存在できるのは、地球より小さなサイズの惑星に限られる）{{R|Bolmont2014}}。

2015年には[[ケプラー442b]]、[[ケプラー62f]]とともに居住するのに最適な惑星としての候補となった{{R|centauridreams}}。2018年には気候は地球と似ている可能性があるとする研究もあった{{R|CNET-20180629|Shan2018}}。

== 再調査 ==
[[File:Kepler-186f 39x27 CMYK-1.jpg|thumb|right|NASAのケプラー186fの探査計画へのポスター]]
=== SETIの調査 ===
[[SETI協会]]の[[地球外知的生命体探査]] (SETI)において2014年4月17日、[[アレン・テレスコープ・アレイ]] (ATA)がケプラー186系から1ヶ月もの間、放射線を検出した。この1ヶ月間には系外惑星を起因とする信号は発見されなかったが、検出可能であるため全方向に等方的に放射しているか、そうでなかったら地球に優先的に放射したか不明だが、この信号は[[アレシボ天文台]]が発する信号の10倍もの強さであった{{R|SETI-2014}}。更にSETIはこれを[[クラウドソーシング]]化し、SETILiveとして開設し、決定的ではなかったがATAからは電波雑音の兆候が報告された{{R|sci20.134555}}。SETIの有名な企画には[[SETI@Home]]もあるが、ケプラーの観測対象天体はSETI@Homeの観測対象外であった{{R|seti.1491559}}。後の[[グリーンバンク望遠鏡]]による調査でもケプラー186fは対象外であった{{R|Siemon2013}}。ケプラー186は500光年以上離れた恒星であるため、信号は何年も前に発されたものである。

=== 未来の技術 ===
ケプラー186fは582光年離れた恒星であるため現代の技術でも次世代の技術でも質量や大気の状況を特定するのは非常に困難である。しかし、ケプラー186fの発見はハビタブルゾーンに位置する地球型惑星の発見としては革新的である。探査機ケプラーは特定の地域しか探査を行っていないため、次世代の[[トランジット系外惑星探索衛星]] (TESS)や[[CHEOPS]]などによる全方向への探査に期待がかかっている。その他、始動がまもなくやって来るジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡や地上の望遠鏡による大気の分析・質量の特定・組成の推定も将来行われる{{R|SETI-video}}。また、[[スクエア・キロメートル・アレイ]]はこれまでのアレシボ天文台やグリーンバンク望遠鏡を超え、電波観測を行うと考えられている{{R|Siemon2013}}。

== 他の惑星との比較 ==
ケプラー186fの発見以前にも、いくつかの地球に近いサイズの太陽系外惑星が[[ハビタブルゾーン]]内に発見されている。こうした惑星のうち最も小さかったのが地球の1.4倍の半径を持つ[[ケプラー62f]]だが、[[球]]の[[体積]]は半径の三乗となるため、1.4倍でもその体積は地球の2.74倍にもなってしまっていた（半径1.1倍であれば体積は1.33倍に止まる）。地球と同じ組成と仮定した場合、その質量は遥かに大きなものとなり、これは惑星の構成物質が大きな圧力を受けることを意味していた。
[[ソーラーアナログ|太陽に似た恒星]]（[[赤色矮星]]のケプラー186は該当しない）のハビタブルゾーンにおける地球サイズの惑星の大気の進化の研究によると、半径が地球の0.8倍から1.15倍の範囲のサイズであれば、惑星形成の初期において大量の水素を吹き飛ばすのに十分小さく、かつその後に地球のような大気を保持するのに十分大きいとされている<ref name="arXiv-2765">{{Cite journal |first=H. |last=Lammer |first2=A. |last2=Stökl |first3=N.V. |last3=Erkaev |first4=E.A. |last4=Dorfi |first5=P. |last5=Odert |first6=M. |last6=Güdel |first7=Yu.N. |last7=Kulikov |first8=K.G. |last8=Kislyakova |first9=M. |last9=Leitzinger |url=http://arxiv.org/abs/1401.2765 |title=Origin and Loss of nebula-captured hydrogen envelopes from "sub"- to "super-Earths" in the habitable zone of Sun-like stars |date=Submitted 13 January 2014 |publisher=arXiv |arxiv=1401.2765 |volume=1401 |page=2765 }}</ref>。
[[ソーラーアナログ|太陽に似た恒星]]（[[赤色矮星]]のケプラー186は該当しない）のハビタブルゾーンにおける地球サイズの惑星の大気の進化の研究によると、半径が地球の0.8倍から1.15倍の範囲のサイズであれば、惑星形成の初期において大量の水素を吹き飛ばすのに十分小さく、かつその後に地球のような大気を保持するのに十分大きいとされている{{R|Lammer2014}}。

{| class="wikitable" style="margin:0.5em auto; width:450px;"
! 著名な系外惑星 – [[ケプラー (探査機)|ケプラー宇宙望遠鏡]]
|-
| style="font-size:88%" | [[File:KeplerExoplanets-NearEarthSize-HabitableZone-20150106.png|450px]]
<center>[[ハビタブルゾーン]]にあることが確認されている地球型惑星<br />下段:ケプラー186f、[[ケプラー62f]]、[[ケプラー62e]]、[[ケプラー296e]]、[[ケプラー296f]]<br />上段:[[ケプラー438b]]、[[ケプラー442b]]、[[ケプラー440b]]<br />(ケプラー宇宙望遠鏡 2015年1月6日){{R|NASA-20150106}}</center>
|}

== 影響 ==
* ケプラー186fは[[4X]]の[[ストラテジーゲーム]]Civilization: Beyond Earth<sub>([[:en:Civilization: Beyond Earth|英語版]])</sub>にてダウンロード・コンテンツで遊べるマップとして登場した{{R|civili}}。
* オランダのロックバンドThe Hubschrauber<sub>([[:nl:The Hubschrauber|オランダ語版]])</sub>は2017年のアルバムをケプラー186fと名付けた{{R|nijmeegse}}。


== 脚注 ==
== 脚注 ==
{{Notelist}}
{{脚注ヘルプ}}
=== 注釈 ===
{{Reflist|group=注}}
=== 出典 ===
{{Reflist|refs=


<ref name="SCI-20140418">{{cite journal |last1=Quintana |first1=E. V. |last2=Barclay |first2=T. |last3=Raymond |first3=S. N. |last4=Rowe |first4=J. F. |last5=Bolmont |first5=E. |last6=Caldwell |first6=D. A. |last7=Howell |first7=S. B. |last8=Kane |first8=S. R. |last9=Huber |first9=D. |last10=Crepp |first10=J. R. |last11=Lissauer |first11=J. J. |last12=Ciardi |first12=D. R. |last13=Coughlin |first13=J. L. |last14=Everett |first14=M. E. |last15=Henze |first15=C. E. |last16=Horch |first16=E. |last17=Isaacson |first17=H. |last18=Ford |first18=E. B. |last19=Adams |first19=F. C. |last20=Still |first20=M. |last21=Hunter |first21=R. C. |last22=Quarles |first22=B. |last23=Selsis |first23=F. |title=An Earth-Sized Planet in the Habitable Zone of a Cool Star |journal=Science |volume=344 |issue=6181 |year=2014 |pages=277–280 |issn=0036-8075 |doi=10.1126/science.1249403 |arxiv=1404.5667 }}<br />{{Cite web |title=Free version |url=http://www.nasa.gov/sites/default/files/files/kepler186_main_final.pdf |format=PDF |accessdate=2020-04-27}}</ref>
== 参考文献 ==

{{Reflist|35em}}
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<ref name="Bolmont2014">{{Cite journal |journal=[[アストロフィジカルジャーナル|The Astrophysical Journal]] |title=Formation, tidal evolution and habitability of the Kepler-186 system |first=Emeline |last=Bolmont |first2=Sean N. |last2=Raymond |first3=Philip |last3=von Paris |first4=Franck |last4=Selsis |first5=Franck |last5=Hersant |first6=Elisa V. |last6=Quintana |first7=Thomas |last7=Barclay |date=2014-04-16 |arxiv=1404.4368 |volume=1404 |page=4368 |bibcode=2014arXiv1404.4368B |doi=10.1088/0004-637X/793/1/3 }}</ref>

<ref name=Torres2015>{{Cite journal |title=Validation of 12 Small Kepler Transiting Planets in the Habitable Zone |journal=The Astrophysical Journal |display-authors=1 |author=Guillermo Torres |author2=David M. Kipping |author3=Francois Fressin |author4=Douglas A. Caldwell |author5=Joseph D. Twicken |author6=Sarah Ballard |author7=Natalie M. Batalha |author8=Stephen T. Bryson |author9=David R. Ciardi |author10=Christopher E. Henze |author11=Steve B. Howell |author12=Howard T. Isaacson |author13=Jon M. Jenkins |author14=Philip S. Muirhead |author15=Elisabeth R. Newton |author16=Erik A. Petigura |author17=Thomas Barclay |author18=William J. Borucki |author19=Justin R. Crepp |authot20=Mark E. Everett |author21=Elliott P. Horch |author22=Andrew W. Howard |author23=Rea Kolbl |author24=Geoffrey W. Marcy |author25=Sean McCauliff |author26=Elisa V. Quintana |date=2015年2月 |volume=800 |issue=2 |page=24 |bibcode=2015ApJ...800...99T |doi=10.1088/0004-637X/800/2/99 |arxiv=1501.01101 }}</ref>

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<ref name=Zauber>{{Cite web |url=http://zauberdersterne.wordpress.com/2013/08/19/kepler-erster-kandidat-einer-habitablen-exoerde/ |title=Kepler: Erster Kandidat einer habitablen Exoerde Veröffentlicht |language=German |trans_title=Kepler: First candidate of a habitable Exoplanet Published |work=Zauber der Sterne [Magic of the stars] |date=2013-08-19 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20200314045820/https://zauberdersterne.wordpress.com/2013/08/19/kepler-erster-kandidat-einer-habitablen-exoerde/ |archivedate=2020-03-14 |accessdate=2020-04-27 }}</ref>

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<ref name="SETI-video">{{Cite web |author=Staff |title=Kepler 186f – A Planet in the Habitable Zone (video) |url=http://www.seti.org/hangout/planet-in-habitable-zone |work=Hangout On-Air |publisher=[[SETI協会]] |archiveurl=https://web.archive.org/web/20170701231306/http://www.seti.org/hangout/planet-in-habitable-zone |archivedate=2017-07-01 |accessdate=2014-04-21 }}アーカイブ内のyoutubeのリンク→[https://m.youtube.com/watch?v=UogSOfkoib4&feature=youtu.be]</ref>

<ref name=centauridreams>{{cite web|url=http://www.centauri-dreams.org/?p=32470 |title=A Review of the Best Habitable Planet Candidates |author=Paul Gilster, Andrew LePage |date=2015-01-30 |publisher=Centauri Dreams, Tau Zero Foundation |archiveurl=https://web.archive.org/web/20191213082931/https://www.centauri-dreams.org/2015/01/30/a-review-of-the-best-habitable-planet-candidates/ |archivedate=2019-12-13 |accessdate=2020-04-27 }}</ref>

<ref name="CNET-20180629">{{cite web |last=Mack |first=Eric |title=Two Earth-like exoplanets (Kepler 186f and Kepler 62f) now even better spots to look for life – Two of the earliest Earth-ish exoplanet finds are now more exciting targets in the search for habitable worlds beyond this rock. |url=https://www.cnet.com/news/earth-size-planets-kepler-186f-62f-now-even-better-spots-to-look-for-life/ |date=2018-06-29 |work=[[CNET]] |archiveurl=https://web.archive.org/web/20191219131836/https://www.cnet.com/news/earth-size-planets-kepler-186f-62f-now-even-better-spots-to-look-for-life/ |archivedate=2019-12-19 |accessdate=2020-04-27 }}</ref>

<ref name=Shan2018>{{Cite journal |last=Shan |first=Yutong |last2=Li |first2=Gongjie |date=2018-05-16 |title=Obliquity Variations of Habitable Zone Planets Kepler-62f and Kepler-186f |journal=[[アストロノミカルジャーナル|The Astronomical Journal]] |volume=155 |issue=6 |pages=237 |doi=10.3847/1538-3881/aabfd1 |issn=1538-3881 |arxiv=1710.07303 }}</ref>

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<ref name="seti.1491559">{{cite web |last=Kevvy |first=Mr. | title=The (Preliminary and Premature) Green Bank SERENDIP Fundraiser – Help SETI@Home Build a New (non-Arecibo) Receiver! |work=SETI@home |date=2014-03-20 | url=http://setiathome.berkeley.edu/forum_thread.php?id=74362&postid=1491559 |url-status=live |archivedate=2014-05-04 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20140504144955/http://setiathome.berkeley.edu/forum_thread.php?id=74362&postid=1491559 |accessdate=2020-04-28 }} 4つ目のQ.を参照</ref>

<ref name="Siemon2013">{{cite journal |display-authors=1 |first1=Andrew P.V. |last1=Siemion |first2=Paul |last2=Demorest |first3=Eric |last3=Korpela |first4=Ron J. |last4=Maddalena |first5=Dan |last5=Werthimer |first6=Jeff |last6=Cobb |first7=Glen |last7=Langston |first8=Matt |last8=Lebofsky |first9=Geoffrey W. |last9=Marcy | first10=Jill |last10=Tarter |title=A 1.1 to 1.9&nbsp;GHz SETI Survey of the Kepler Field: I. A Search for Narrow-band Emission from Select Targets |journal=The Astrophysical Journal |volume=767 |issue=1 |pages=94 |year=2013 |arxiv=1302.0845 |bibcode=
2013ApJ...767...94S |doi=10.1088/0004-637X/767/1/94 }}</ref>

<ref name="Lammer2014">{{Cite journal |first=H. |last=Lammer |first2=A. |last2=Stökl |first3=N.V. |last3=Erkaev |first4=E.A. |last4=Dorfi |first5=P. |last5=Odert |first6=M. |last6=Güdel |first7=Yu.N. |last7=Kulikov |first8=K.G. |last8=Kislyakova |first9=M. |last9=Leitzinger |title=Origin and Loss of nebula-captured hydrogen envelopes from "sub"- to "super-Earths" in the habitable zone of Sun-like stars |date=2014年1月13日 |publisher=arXiv |arxiv=1401.2765 |volume=1401 |page=2765 |Bibcode=2014MNRAS.439.3225L |doi=10.1093/mnras/stu085 }}</ref>

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== 関連項目 ==
== 関連項目 ==
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*[http://www.nasa.gov/ames/kepler/digital-press-kit-kepler-186f-an-earth-size-habitable-zone-planet/ NASA – Digital press kit – Kepler-186f] {{Ref-en}}
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*[http://exoplanet.eu/catalog/kepler-186_f/ The Extrasolar Planets Encyclopaedia - Kepler-186f] {{Ref-en}}
*[http://exoplanet.eu/catalog/kepler-186_f/ The Extrasolar Planets Encyclopaedia - Kepler-186f] {{Ref-en}}


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2020年4月28日 (火) 03:20時点における版

ケプラー186f
Kepler-186 f[1][2]
ケプラー186fの想像図。ケプラー186fは、ハビタブルゾーン内に位置する地球サイズの太陽系外惑星である。[1][2]
ケプラー186fの想像図。ケプラー186fは、ハビタブルゾーン内に位置する地球サイズの太陽系外惑星である。[1][2]
星座 はくちょう座
発見
発見年 2014年
発見場所 ケプラー探査機
発見方法 トランジット法
現況 査読付論文公開済
軌道要素と性質
軌道長半径 (a) 0.356±0.048 au[1]
0.393–0.408 au[3]
0.432+0.171
−0.153 au[4]
離心率 (e) > 0.04+0.07
−0.04[4]
公転周期 (P) 129.9441+0.0013
−0.0012 日[4]
軌道傾斜角 (i) 89.96+0.04
−0.10 °[4]
前回近点通過 JD 2455789.4940+0.0036
−0.0041[4]
恒星面通過時間 5.62+0.34
−0.24時間[4]
ケプラー186の惑星
恒星
視等級 14.625
質量 0.544+0.044
−0.021 M☉[4]
半径 0.523+0.023
−0.021 R☉[4]
平均密度 5.29+0.54
−0.39 g/cm3[4]
スペクトル分類 M1V[5]
温度 3755 ± 90 K[4]
表面重力 544.5 m/s2[4][注 1]
55.56 g[注 2]
光度 0.055 L☉[4][注 3]
金属量 -0.26 ± 0.12[4]
年齢 40 ± 6億年[4]
位置
赤経 (RA, α)  19h 54m 36.6536s[6]
赤緯 (Dec, δ) +43° 57′ 18.026″[6]
距離 582 光年[注 4]
(178.5 pc[注 5])
物理的性質
半径 1.11±0.14 R⊕[1]
1.13–1.17 R⊕[3]
1.17 ± 0.08 R⊕[4]
他のカタログでの名称
KOI-571.05[7], KOI-571 f[7], KIC 8120608 f[7], 2MASS J19543665+4357180 f[7]
■Template （■ノート ■解説） ■Project

ケプラー186f（英語: Kepler-186f）は、地球から582光年（178.5pc）離れた赤色矮星ケプラー186[8][9]を周回する太陽系外惑星である[6]。ケプラー186fは、太陽以外の恒星のハビタブルゾーン（生命が存在する可能性のある領域）内において、初めて発見された地球に近いサイズの惑星である。アメリカ航空宇宙局 (NASA) のケプラー探査機のトランジット法による観測により、内側の他の4つの惑星（いずれも地球より大きい）と同時に発見された。この発見には、3年に渡る観測結果の分析が必要であった[10]。発見は2014年3月19日のカンファレンスにて初めて公開され[11]、メディアにいくらか詳細が報告された[12]。その後4月17日に科学誌サイエンスにて完全に公開された[1][2]。

名称

ケプラー探査機による観測の当初、この恒星系はKepler Input Catalog (KIC) の番号で識別されていた。観測が進み、惑星を持つ可能性が指摘されて以降はKepler Object of Interest（英語版） (KOI) の番号が割り当てられた。そのため、恒星ケプラー186は当初 KIC 8120608 と呼ばれており、次いで KOI 571 とされていた[13]。ケプラー186fも発見が正式に確認される前の2013年当時は、この命名規則に基づき KOI-571-05 や KOI-571.05 と呼ばれていた[14][15][16][17]。

特徴

質量・半径・温度

この惑星の恒星から得られる物理的特徴はトランジットによる恒星光度の変化からしか導けない[1]。惑星と恒星の半径比は0.021であることが求められており[1]、この比から半径は地球の1.11 ± 0 14倍[1][2]、体積が1.37倍であることが分かっている[注 6]。

質量に関しては密度と半径から求めることができるが、この惑星を構成する物質によって密度が変化するため、取りうる範囲は広い。例えば密度が大きく、岩石から成る地球型惑星や密度の小さい海洋惑星などがある。しかし、半径が1.5 R⊕未満であることから大気は水素やヘリウムではないと考えられている。逆に1.5 R⊕よりも大きい場合は大気が厚くなり、居住可能性が低くなる可能性がある[18]。水素やヘリウムの量が少ないのは赤色矮星は生涯において若い頃に多量の極端紫外線を放出し、惑星の初期の大気は恒星から紫外線による光蒸発の影響を受け、水素やヘリウムが大量に損失した可能性があるからである[1]。

質量は推定では0.32 M⊕から3.77 M⊕の範囲で、下限は組成が水や氷100%のとき、上限は鉄100%のときの計算であり、かなり極端である。組成を地球に似せて鉄が1/3、ケイ酸塩が2/3と仮定し、半径を1.11 R⊕とし、地球よりも大気圧が大きい[要出典]ことを考慮すると、質量は1.44 M⊕と見積もられている[1]。

ケプラー186fの平衡温度(大気を考えないときの表面温度)は182 K(-91℃)[19]で、火星の平衡温度よりも低い。

恒星

この惑星の主星はスペクトル型Mの主系列星で、質量は0.544 M☉、半径は0.523 R☉である[4]。表面温度は3755 K、年齢は太陽よりも6億年若く、40億歳である[4]。

恒星の視等級は14.62で、肉眼では見えない。

軌道

ケプラー186fは太陽の20分の1程度しか光を発していない恒星、ケプラー186の周囲を129.9日[4]で公転しており、軌道長半径も0.356 au[4]と水星と近い軌道をとっている。ケプラー186系のハビタブルゾーンは控えめに見積もっても0.23 auから0.46 auの間だと推定されており[20]、この範囲は恒星から受ける光度が地球が受けている光度の25%から88%の場所に相当する。しかし、ケプラー186fは地球の32%程度しか受けておらず、このゾーンの外側の端に近いため太陽系の火星と同じ位置づけになると考えられている[1]。ケプラー186fが受ける主星からの放射は、2007年に発見されたグリーゼ581dに類似している[1]。

居住性

太陽系と比較したケプラー186系

ケプラー186fはハビタブルゾーンにあるもののその事実は居住可能であることを保証しているわけではなく、まだ詳細が分かっていない大気の性質などによって変わりうる[21]。これはケプラー186fが望遠鏡で直接観測を行うためには遠すぎるからであり、次世代の宇宙望遠鏡ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡でも不可能とされる[22]。惑星の揮発性物質が窒素、二酸化炭素、水だけで雲を考えない単純な気候のモデルでは、窒素の分圧が10バールの状態で0.5バールの二酸化炭素が、0の場合で5バールの二酸化炭素が存在していれば、表面温度を273K（0°C）を上回る[3]。

ケプラー186系では、2020年現在ケプラー186fの他にb, c, d, eの4つの惑星が発見されている。これらの惑星はいずれもより主星に近い軌道を周回しており、液体の水を保持するには暑すぎる条件にある。主星の重力から生じる潮汐力により、内側の4惑星で自転と公転の同期が発生していることはほぼ間違いないと考えられている。しかし、より遠く潮汐力の小さいケプラー186fにおいては、惑星形成から自転と公転が同期するまでの十分な時間が経過していない可能性もある。赤色矮星は誕生後の変化が小さく、ケプラー186系の年齢を求めるのは難しいが、おそらく数十億年以上は経過しているだろうと推測されている[3]。最近の研究結果では40億年であるとも報告されている[4]。自転と公転が同期しているかは大雑把に半々ぐらいの確率であるが、地球と太陽との距離よりも近いことから、地球よりも自転が遅い（1日が数週間や数か月にも及ぶ）ことはまず間違いない[23]。

ケプラー186fの赤道傾斜角は極めて小さく、これは地球のような季節を持たないことを意味する。軌道は円軌道に近く[23]、火星のような楕円軌道に由来する気候の変化を持つこともない。しかし、もしトランジット法では観測できない未発見の惑星がケプラー186fとeの間にあれば、地球のような大きな（23度に近い）傾斜角を持つ可能性も提示されている（惑星形成のシミュレーションでは、この領域にもう一つ追加の惑星が存在する余地が残されている。なお、軌道の安定を乱さずに存在できるのは、地球より小さなサイズの惑星に限られる）[3]。

2015年にはケプラー442b、ケプラー62fとともに居住するのに最適な惑星としての候補となった[24]。2018年には気候は地球と似ている可能性があるとする研究もあった[25][26]。

再調査

NASAのケプラー186fの探査計画へのポスター

SETIの調査

SETI協会の地球外知的生命体探査 (SETI)において2014年4月17日、アレン・テレスコープ・アレイ (ATA)がケプラー186系から1ヶ月もの間、放射線を検出した。この1ヶ月間には系外惑星を起因とする信号は発見されなかったが、検出可能であるため全方向に等方的に放射しているか、そうでなかったら地球に優先的に放射したか不明だが、この信号はアレシボ天文台が発する信号の10倍もの強さであった[10]。更にSETIはこれをクラウドソーシング化し、SETILiveとして開設し、決定的ではなかったがATAからは電波雑音の兆候が報告された[27]。SETIの有名な企画にはSETI@Homeもあるが、ケプラーの観測対象天体はSETI@Homeの観測対象外であった[28]。後のグリーンバンク望遠鏡による調査でもケプラー186fは対象外であった[29]。ケプラー186は500光年以上離れた恒星であるため、信号は何年も前に発されたものである。

未来の技術

ケプラー186fは582光年離れた恒星であるため現代の技術でも次世代の技術でも質量や大気の状況を特定するのは非常に困難である。しかし、ケプラー186fの発見はハビタブルゾーンに位置する地球型惑星の発見としては革新的である。探査機ケプラーは特定の地域しか探査を行っていないため、次世代のトランジット系外惑星探索衛星 (TESS)やCHEOPSなどによる全方向への探査に期待がかかっている。その他、始動がまもなくやって来るジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡や地上の望遠鏡による大気の分析・質量の特定・組成の推定も将来行われる[23]。また、スクエア・キロメートル・アレイはこれまでのアレシボ天文台やグリーンバンク望遠鏡を超え、電波観測を行うと考えられている[29]。

他の惑星との比較

ケプラー186fの発見以前にも、いくつかの地球に近いサイズの太陽系外惑星がハビタブルゾーン内に発見されている。こうした惑星のうち最も小さかったのが地球の1.4倍の半径を持つケプラー62fだが、球の体積は半径の三乗となるため、1.4倍でもその体積は地球の2.74倍にもなってしまっていた（半径1.1倍であれば体積は1.33倍に止まる）。地球と同じ組成と仮定した場合、その質量は遥かに大きなものとなり、これは惑星の構成物質が大きな圧力を受けることを意味していた。

太陽に似た恒星（赤色矮星のケプラー186は該当しない）のハビタブルゾーンにおける地球サイズの惑星の大気の進化の研究によると、半径が地球の0.8倍から1.15倍の範囲のサイズであれば、惑星形成の初期において大量の水素を吹き飛ばすのに十分小さく、かつその後に地球のような大気を保持するのに十分大きいとされている[30]。

著名な系外惑星 – ケプラー宇宙望遠鏡
ハビタブルゾーンにあることが確認されている地球型惑星
下段:ケプラー186f、ケプラー62f、ケプラー62e、ケプラー296e、ケプラー296f
上段:ケプラー438b、ケプラー442b、ケプラー440b
(ケプラー宇宙望遠鏡 2015年1月6日)[31]

影響

脚注

[脚注の使い方]

注釈

  1. ^ log g=4.76cm/s2より10^(4.76)を計算して、cm/s2なので100倍してm/s2に換算。
  2. ^ 544.5÷9.8を計算。
  3. ^ log Lsun=-1.260より10^(-1.260)を計算。
  4. ^ 178.5pc×3.26≒582光年
  5. ^ 年周視差は5.6020 ミリ秒=5.6020×10−3秒より距離(単位pc)は
    1÷5.6020×10−3≒178.5pc
  6. ^ 1.113≒1.37

出典

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座標: 星図 19h 54m 36.6536s, +43° 57′ 18.026″

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