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惑星科学の最先端 
~宇宙は地球であふれてる!?~ 
京都大学 宇宙物理学教室 
佐々木貴教
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...
今日お話しすること 
❖ 太陽系外惑星の発見の歴史 
 科学における「新発見」はいかにして起こるのか? 
❖ 太陽系外惑星の観測手法 
 他の星の周りを回る惑星の見つけ方・調べ方 
❖ 天の川に浮かぶ地球たち 
 驚愕の観測事実;宇宙は地球であ...
太陽系外惑星の発見の歴史
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
太陽系外惑星が見つからない 
1940~60年代: 
 白鳥座61番星のまわりに惑星発見? 
 バーナード星のまわりに2つの惑星発見? 
→ 間違い 
   → 間違い 
1989年: 
 アメリカの観測チーム「惑星は検出できなかった」 
19...
人類初の太陽系外惑星検出 
1995年10月 
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!
太陽系外惑星が続々と見つかる 
発見年 
発見数
太陽系外惑星の観測手法
暗すぎる惑星、明るすぎる中心星 
中心星→ ←惑星
暗すぎる惑星、明るすぎる中心星 
中心星→ ←惑星
間接法1:視線速度法 
恒星は惑星の重力によって 
ほんの少しだけ “揺らされる” 
恒星が観測者に近づいたり 
遠ざかったりする 
 → “ドップラー効果”により星の色が周期的に変化 
ドップラー効果の大きさから惑星の重さが求まる
間接法2:トランジット法 
惑星が恒星の前を通過する際に明るさが変化する 
 → 周期的な明るさの変化を観測 
惑星のサイズが求まる → 惑星の密度が求まる 
分光観測から惑星の大気成分や温度分布も求まる
惑星と恒星の光を分離し、惑星の姿を直接見る 
コロナグラフなしコロナグラフあり 
は約100億倍に長波長では惑星天体 
の明るさの比はナトリウム層 
でも約1000万倍高度 
 地上観測の最大気揺らぎ 
らぎが起こすかる望遠鏡などの望遠鏡では、...
天の川に浮かぶ地球たち
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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! 
スーパーアースサイズ 
地球サイズ 
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!
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「第二の地球」の発見へ向けて
太陽系外惑星に生命は存在するか? 
ハビタブル・ゾーン 
水が液体で 
存在できる領域 
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 
[2014年4月17日] 
(c) NASA
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、、、) 
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 -#P06
5odfbgjp#P06 
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 
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「第二の地球」の発見へ向けて
「第二の地球」の発見へ向けて 
・1995年 巨大ガス惑星の発見 
・2002年 惑星大気の観測 
・2005年 惑星赤外線輻射(惑星の温度)の検出 
・2007年 Super-Earth系の発見 
・2008年 惑星(巨大ガス惑星)の直接撮像...
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...
若い君たちへのメッセージ
僕が惑星科学者になるまで 
幼少期:保育園を半分以上サボる 
小学校:ファミコンにはまる(ソフト約350本) 
中学校:スーファミにはまる(ソフト約150本) 
高校:数学物理が苦手、国語が超得意 
浪人:自宅で自由に勉強(研究者と同じ生活?)...
全ての点はいつか必ず繋がる 
“You can’t connect the dots looking forward; 
you can only connect them looking backwards. 
So you have to ...
Sasaki Takanori Online: http://sasakitakanori.com
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  1. 1. 惑星科学の最先端 ~宇宙は地球であふれてる!?~ 京都大学 宇宙物理学教室 佐々木貴教
  2. 2. 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?
  3. 3. 今日お話しすること ❖ 太陽系外惑星の発見の歴史  科学における「新発見」はいかにして起こるのか? ❖ 太陽系外惑星の観測手法  他の星の周りを回る惑星の見つけ方・調べ方 ❖ 天の川に浮かぶ地球たち  驚愕の観測事実;宇宙は地球であふれてる!? ❖ 「第二の地球」の発見へ向けて  20xx年に人類の宇宙観・生命観の大変革が起きる!
  4. 4. 太陽系外惑星の発見の歴史
  5. 5. 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
  6. 6. 太陽系外惑星が見つからない 1940~60年代:  白鳥座61番星のまわりに惑星発見?  バーナード星のまわりに2つの惑星発見? → 間違い    → 間違い 1989年:  アメリカの観測チーム「惑星は検出できなかった」 1993年:  ニュージーランドの観測チーム「惑星は検出できなかった」 1995年2月:論文「太陽系は特殊で奇跡的な惑星系である」 1995年8月:論文「太陽系以外に惑星は存在せず」
  7. 7. 人類初の太陽系外惑星検出 1995年10月 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!
  8. 8. 太陽系外惑星が続々と見つかる 発見年 発見数
  9. 9. 太陽系外惑星の観測手法
  10. 10. 暗すぎる惑星、明るすぎる中心星 中心星→ ←惑星
  11. 11. 暗すぎる惑星、明るすぎる中心星 中心星→ ←惑星
  12. 12. 間接法1:視線速度法 恒星は惑星の重力によって ほんの少しだけ “揺らされる” 恒星が観測者に近づいたり 遠ざかったりする  → “ドップラー効果”により星の色が周期的に変化 ドップラー効果の大きさから惑星の重さが求まる
  13. 13. 間接法2:トランジット法 惑星が恒星の前を通過する際に明るさが変化する  → 周期的な明るさの変化を観測 惑星のサイズが求まる → 惑星の密度が求まる 分光観測から惑星の大気成分や温度分布も求まる
  14. 14. 惑星と恒星の光を分離し、惑星の姿を直接見る コロナグラフなしコロナグラフあり は約100億倍に長波長では惑星天体 の明るさの比はナトリウム層 でも約1000万倍高度  地上観測の最大気揺らぎ らぎが起こすかる望遠鏡などの望遠鏡では、大コレローザー ナグラフ:明るい恒星の部分だけを隠正す する補償光学ロナグラフなどを補正された 波面 惑星の検出など直接撮像 恒星が明るすぎて、そばにいる惑星が見えない (例:太陽は木星の20億倍も明るい)
  15. 15. 天の川に浮かぶ地球たち
  16. 16. 獑 獑 獑 獑
  17. 17. 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
  18. 18. 宇宙は地球であふれてる! スーパーアースサイズ 地球サイズ 海王星サイズ 木星サイズ それ以上
  19. 19. 宇宙は地球であふれてる!
  20. 20. 獑 獑 獑 獑
  21. 21. 「第二の地球」の発見へ向けて
  22. 22. 太陽系外惑星に生命は存在するか? ハビタブル・ゾーン 水が液体で 存在できる領域 ハビタブル・プラネット
  23. 23. そしてついに Earth 2.0 が発見される [2014年4月17日] (c) NASA
  24. 24. 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 -#P06
  25. 25. 5odfbgjp#P06 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 (C)NFLGY-# e]im^mP %N' 94=(=]ak=$+0=,=== 82 7*P C:n #P!l l`h_cj[ #BW GY
  26. 26. 「第二の地球」の発見へ向けて
  27. 27. 「第二の地球」の発見へ向けて ・1995年 巨大ガス惑星の発見 ・2002年 惑星大気の観測 ・2005年 惑星赤外線輻射(惑星の温度)の検出 ・2007年 Super-Earth系の発見 ・2008年 惑星(巨大ガス惑星)の直接撮像 ・2010年 地球型惑星の発見 ・2014年 Earth 2.0 の発見 ・20xx年 地球型惑星の直接検出 ・20xx年 地球型惑星の大気・バイオマーカー同定 ・20xx年 地球外生命の発見!
  28. 28. 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
  29. 29. 若い君たちへのメッセージ
  30. 30. 僕が惑星科学者になるまで 幼少期:保育園を半分以上サボる 小学校:ファミコンにはまる(ソフト約350本) 中学校:スーファミにはまる(ソフト約150本) 高校:数学物理が苦手、国語が超得意 浪人:自宅で自由に勉強(研究者と同じ生活?) 大学:読書にはまる(小説を中心に約1冊/1日) 学科選び:地球のスペシャリストになろう! 修士課程:観測・理論・数理生物学!? 博士課程:mixiのオフ会にはまる → なんだかんだでプロの惑星科学者へ
  31. 31. 全ての点はいつか必ず繋がる “You can’t connect the dots looking forward; you can only connect them looking backwards. So you have to trust that the dots will somehow connect in your future” -Steve Jobs (2005)
  32. 32. Sasaki Takanori Online: http://sasakitakanori.com

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