2013年4月18日、NASAケプラー宇宙望遠鏡のチームは、これまでで最小となる、地球の1.4倍サイズの惑星（ケプラー 62 f）をハビタブル・ゾーンの中に発見したと発表した。ハビタブル・ゾーンとは固体惑星の表面に液体の水が存在できる温度にある軌道範囲（つまり中心星から遠すぎず、近すぎずの軌道）のことである。つまり、そこに惑星があれば、海が存在して生物が住んでいる可能性があるということだ。

ケプラー 62 f の中心星からの距離は0.72天文単位（1天文単位は太陽と地球の距離）。0.72天文単位は太陽と金星の距離くらいだ。中心星はK型星で、太陽よりずいぶん暗いので、これくらいの近さの惑星が表面に海をたたえるのにちょうどいい温度になる。

こういうハビタブル・ゾーン内の地球に近いサイズの惑星は大量に存在するであろうことは、天文学者たちが期待していたことだ。

ケプラー宇宙望遠鏡はトランジット法と呼ばれる、惑星による食で中心星の光度が周期的に下がることを観測して惑星を発見する方法だ。軌道面と視線方向がほとんど重ならないと食は観測できないのだが、重なる確率は惑星の軌道半径に反比例するので、中心星に近い惑星が選択的に発見されることになる。

ケプラー宇宙望遠鏡のこれまでのデータは、中心星の近く（0.3天文単位以内）に、太陽型恒星のうち数十％の恒星というような高い確率で、地球型（岩石）惑星もしくは氷惑星と思われる小型の惑星が存在することを示していた（木星のようなガス惑星は、一般にもっと大型である）。これらは中心星に近いので、温度が高すぎて海は存在できないが、これだけ多数の地球型惑星が存在するならば、もうちょっと遠くのハビタブル・ゾーンにも地球型惑星は高い確率で存在するのではないかと期待されていた。

ただ、心配な点があった。太陽系では地球型惑星はハビタブル・ゾーンのまわりに散らばっていて、0.3天文単位などという中心星のそばには惑星は存在しない。つまり、逆のパーターンで、中心星のそばに地球型惑星が存在する惑星系では、ハビタブル・ゾーンには地球型惑星が存在しないという可能性も否定できないのだ。

ケプラー宇宙望遠鏡のデータがたまってきて、だんだんとハビタブル・ゾーンに地球型惑星が検出できるようになってきた。ケプラー 62 の惑星系では惑星が5つ発見されている。直径は地球の0.5倍から1.6倍までと比較的小型で、ガス惑星ではなく、すべて地球型惑星（岩石惑星）か氷惑星だと考えられる。ケプラー 62 f は一番外側の惑星で、他の惑星b, c, d, e の軌道半径はそれぞれ、0.055, 0.93, 0.12, 0.43 天文単位だ。b, c, d は中心星近くに比較的小型の惑星が3つ並ぶという、ケプラー宇宙望遠鏡が発見した惑星では典型的なものだ。

つまり、ケプラー 62 f の発見の意義は、ハビタブル・ゾーンに地球に近いサイズの惑星を発見したというだけではなく、ケプラーがこれまでに大量に発見しているような、中心星のそばに複数の小型惑星が存在する惑星系で、それを発見したということだ。これはまだ初めての例だが、これからどんどん同様の惑星系が発見されていくはずだ。太陽型恒星の数十％が中心星に近いところに地球型惑星を持つ。それくらいの高い確率で、ハビタブル・ゾーンにも地球型惑星が存在する可能性がますます高くなったと言っていいだろう。

井田　茂（ELSI副所長・主任研究者）