それほど遠くない、遠い未来：スターウォーズの銀河は現実の惑星探査には及ばない
過去42年間、映画ファンはスター・ウォーズ作品の数々で異星の惑星が現実のものとなるのを目にしてきました。そして今、このシリーズは『スター・ウォーズ エピソード9／スカイウォーカーの夜明け』でクライマックスを迎えようとしています。しかし、これらの太陽系外惑星は本当にそれほど異星のものなのでしょうか？
ルーク・スカイウォーカーの故郷である惑星タトゥイーンの砂漠の上空に、二つの太陽が見えました。氷の惑星（ホス）や溶岩の惑星（ムスタファー）にも行きました。ガス惑星（エンドア）の周りを周回する居住可能な系外衛星にも行きました。
1977年当時、こうしたタイプの世界はSFの空想の世界だと考えていた人がほとんどだったかもしれません。しかし今日では、太陽系外の何千もの惑星の研究において、それらは全くあり得るカテゴリーとして捉えられています。ワシントン大学の天文学者で、宇宙生物学と太陽系外惑星の居住可能性を専門とするロリー・バーンズ氏は、『スター・ウォーズ』の製作者ジョージ・ルーカスは、このような世界が実現する可能性を知っていたのではないかと疑っています。
バーンズ氏は、1964年にランド研究所のために執筆された「人類が居住可能な惑星」という本を挙げている（この本はウェブ上で無料で入手可能）。
「そこには、タトゥイーンのような周連星系惑星や太陽系外衛星についての話が書いてあるんだ」とバーンズは言った。「ジョージ・ルーカスが『スター・ウォーズ』の脚本を書き始めるわずか7、8年前のことだから…少なくとも彼は知っていたんじゃないかと思う」
ルーカスが、現実世界の惑星の中で現在最大のカテゴリーと考えられている赤色矮星を周回する惑星を見逃していたという事実さえも、バーンズの主張を裏付ける証拠となっている。
1964年に出版されたこの本は、赤色矮星の軌道に望ましくない潮汐ロック効果が生じるため、赤色矮星が居住可能であるという考えを否定していました。今日では、惑星科学者たちは居住可能な赤色矮星という概念に前向きになってきていますが、スター・ウォーズの正史においてそのような惑星について明確に言及されているのは、スカイウォーカー・シリーズの中心となる9作品の派生作品だけです。
ディズニーのプロデューサー、脚本家、監督が、スカイウォーカー以降のスターウォーズ映画を制作する際には、赤色矮星の惑星をストーリーに組み込むべきかもしれない。
スター・ウォーズにおける惑星科学の40年を振り返る準備として、バーンズと私は今週初めに『スカイウォーカーの夜明け』の試写会に参加し、その後近くのカフェで質疑応答に臨みました。以下のトランスクリプトは簡潔さと明瞭さを重視して編集されているため、ストーリーのネタバレは一切ありません。もし映画の内容についてどうしても読みたくないという方は、ここで一旦読み終えて、劇場から戻った後にもう一度ご確認ください。
GeekWire：「スカイウォーカーの夜明け」に登場する惑星のほとんどが地球に似ているのが興味深いですね。砂漠が多い惑星もあれば、寒くて氷に覆われた惑星、広大な海を持つ惑星もあります。しかし、宇宙服を着用せずに歩き回れるほどです。惑星に砂漠があるか海があるか、人間がわかるようになったのでしょうか？
ロリー・バーンズ：ええ、太陽系内ではそうです。太陽系外では絶対に無理です。
Q: 最も遠くまで到達できるのは太陽系外惑星の大気を分析することです。
A:ええ。しかも、今のところは巨大惑星にしか不可能です。海王星サイズの惑星にまで到達し始めていますが、恒星に非常に近い場所にある必要があります。私たちが居住できる地球型惑星に到達するのは、まだ遠い道のりです。
最初のチャンスは、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（2021年打ち上げ予定）です。ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の重要な点は、人類が建造した望遠鏡の中で初めて、受動的な生命、つまりテレビ信号を送信していない生命を検出できるという点です。知的生命ではなく、微生物です。
5年以上のデータが集まれば、地球型惑星について何かわかるかもしれません。地球型惑星は、銀河系で最も質量の小さい恒星、つまり太陽の10%程度の質量の恒星の周りを回っているはずです。そうすれば、惑星を発見できるかもしれませんし、大気を嗅ぎ分けられるかもしれません。
Q: ウェッブはどうやって生命の兆候を嗅ぎ分けるのでしょうか?
A:トランジット透過分光法と呼ばれる手法でそれを行います。惑星が地球と遠方の恒星の円盤の間を横切る際、その恒星からの光の一部は地球に向かう途中で太陽系外惑星の大気を通過します。すると、恒星のスペクトルに埋め込まれた大気中の化学的な痕跡を観察できるのです。
Q: 生命の化学的特徴が何なのかという議論があるのは知っています。酸素を見つけるだけではダメですよね？
A:ええ、それは数年前に私のグループから発表された研究です。…大量の酸素を自然に蓄積し、それを完全に除去できないほどにまで高める方法があることが判明しました。これは重要なことでした。なぜなら、それまでは多くの人が酸素の発見こそが生命の決定的証拠だと思っていたからです。
探せるものは一つだけではありません。現在私たちが理解しているのは、複数の要素を組み合わせて探す必要があるということです。重要なのは、惑星がどのような種類の恒星を周回しているか、惑星の大きさはどれくらいか、惑星系の他の部分はどのような状態か、そして大気中の分子群を一つだけでなく、複数組み合わせて探すことです。
大気中に複数の元素や分子が見られ、「これは生命由来に違いない」と言えるようになる必要があります。大気の組成を生み出す地質学的プロセスや純粋な大気プロセスは存在しません。残された唯一の答えは生命です。
Q: メタンと酸素のようなものですか?
A:それは典型的な例です。カール・セーガンが提唱したように、地球上の生命の生物学的特徴は酸素とメタンの同時存在であるというものです。酸素とメタンは互いに嫌悪し合い、分解して水、酸素、二酸化炭素に戻ろうとするからです。あなたが見ているような化学平衡を作り出す非生物学的プロセスは存在しません。生命が、それらの平衡状態を可能にする要因であるに違いありません。
Q: 『スター・ウォーズ』シリーズの面白いところの一つは、様々な種族や文化を持つ人々が飛行甲板やバーに集まり、同じ空気を吸い、互いに理解し合えることです。ある意味では、それはハリウッドのやり方そのものと言えるでしょう。しかし別の意味では、似た種族同士が互いに惹かれ合っていると言えるかもしれません。
A.:おそらくすべての生命は同じ生化学的性質を持つはずだという議論も成り立ちます。つまり、私たちはみな同じ種類のアミノ酸を持ち、限られた種類の惑星にしか生息できないということです。つまり、おそらく私たちはみな同じ種類の大気、同じ表面重力、そして同じ生化学的性質を持ち、それによって同じ食物を食べ、同じ水を飲むことができるのです。これは私たちが持っているデータから見て取れます。
Q: 天文学者が生命が生存できる環境を持つ地球のような惑星を発見できると、どの程度確信していますか?
A:時間の問題ですよね？そういう惑星は確かに存在すると確信しています。ただ、これが全くの一度きりの出来事ではないと思っています。問題は、どれくらいありふれたものなのかということです。これは、現在太陽系を通過している恒星間彗星（2I/ボリソフ）のような天体の重要性に繋がります。
もし、太陽系の彗星と同じ組成を持つ彗星がいくつも見つかれば、惑星の組成に大きな多様性はないかもしれないという可能性が見えてきます。…つまり、これらの惑星のほとんどは、組成が似ているかもしれないということです。
Q: 宇宙生物学的観点から星間彗星を研究することには価値があります。
A:あらゆることを宇宙生物学の文脈で研究することには、常に利点があります。…私はよく人々に、「The Journal of Bad Earth Science（悪い地球科学ジャーナル）」のようなものを創刊する必要があると言っています。地球科学者が「これって面白いと思いませんか？でも、いや、ダメですよ。これが機能するには、地球上のカルシウムの量が20倍くらい必要になるんです」と言うようなジャーナルです。それを書き留めて、太陽系外惑星科学者に渡してください。そうすれば、あなたの素晴らしい洞察を得ることができ、もしかしたら観測結果を説明するのに役立つかもしれません。今のところ、誰も私の提案を受け入れてくれていません。でも、いつか実現するかもしれません。
Q: なるほど、スター・ウォーズの話に戻りますが、ウーキー族やイウォーク族、そして人間といった様々な種族が協力して働いていますね。地球上で様々な「種族」の科学者が協力して、大きな疑問に答えていくのは良いことだと思います。
A:まさにその通りです。だからこそ、科学における多様性の向上が強く求められているのです。科学者のほとんどは私のような外見で、視点の幅が限られています。私たちが抱える非常に困難な問題に取り組むには、多様なアイデアと多様な視点を結集する必要があります。だからこそ、より多くの女性や有色人種の参加を促す大きな取り組みが行われているのです。そうすれば、より早く答えにたどり着けると期待しています。
スター・ウォーズの惑星科学についてさらに詳しく知りたい方は、ジョンズ・ホプキンス大学のラルフ・ロレンツ氏らによる論文「惑星タトゥイーンの砂丘」をご覧ください。これは、『スター・ウォーズ エピソード4/新たなる希望』でタトゥイーンの風景として描かれたチュニジアの砂の移動について考察したものです。ジョージア工科大学とスタンフォード大学の研究者によるスター・ウォーズの科学解説も参考にしてみてください。また、ジーン・カベロス著『スター・ウォーズの科学』（1999年）とパトリック・ジョンソン著『スター・ウォーズの物理学』（2017年）といった書籍もおすすめです。
