NASAの系外惑星3Dツールが更新！ローマン宇宙望遠鏡と「見えない惑星」の探し方

太陽系の外にある惑星を、スマートフォンやパソコンから立体的に眺められたらどうでしょう。NASAは2026年11月2日、宇宙を可視化する「Eyes」シリーズの更新情報を発表しました。10月28日に更新された「Eyes on Exoplanets」には、ナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡が追加されています。［1］

今回の話題は、新しい惑星そのものの発見ではありません。観測成果や観測装置を、私たちが理解しやすい形で探索できるようにした更新です。この記事では変更点を押さえたうえで、「遠すぎてよく見えない惑星を、どうやって見つけるのか」を、簡単な計算とともに考えます。

今回の更新で何が変わった？

主な変更は、ローマン宇宙望遠鏡の追加、観測施設の一覧へのジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の追加、系外惑星を伴うパルサーの表示拡充です。スマートフォンでは、対応する宇宙機についてAR表示を選べます。机や床などの平面に立体モデルを重ねて眺める機能で、利用できるかは端末やブラウザーの対応状況にも左右されます。［1］

なお、画面に美しい惑星が映っていても、その模様まで実際に撮影されたとは限りません。可視化では、観測された値を基に配置した軌道と、外観を伝えるためのモデルを区別して読むことが大切です。模型の見た目だけから、海、大陸、雲の存在を判断することはできません。

惑星は「星の明るさの変化」からも見つかる

惑星は恒星に比べて暗く、しかも見かけ上すぐ近くにあります。そこで、惑星本体の画像だけに頼らず、恒星の光や動きに残る手掛かりを調べます。代表的なのが、惑星が恒星の手前を横切るときの減光を探す「トランジット法」です。［2］

遠くの照明の前を、小さな円盤が通る場面を想像してみてください。照明と円盤を別々の点として見分けられなくても、受け取る光が少し減れば、何かが前を通ったと推測できます。同じ間隔で減光が繰り返されるなら、公転周期を考える手掛かりにもなります。

ただし、減光だけですぐ惑星と断定するわけではありません。恒星の活動や、互いに隠し合う連星などでも明るさが変わります。信号の形、繰り返し、別の観測との整合性を確かめて解釈します。

明るさの減り方を数式で考える

ここからは仕組みを理解するための簡略化した計算です。恒星の表面が一様に明るく、惑星は光を通さない円盤で、惑星全体が恒星の手前に重なると仮定します。隠される光の割合は、二つの円の面積比で近似できます。

$$\delta=\frac{F_0-F_{\mathrm{tr}}}{F_0}\simeq\frac{\pi R_{\mathrm p}^{\,2}}{\pi R_\star^{\,2}}=\left(\frac{R_{\mathrm p}}{R_\star}\right)^2$$

半径が恒星の10分の1の惑星なら、半径比を2乗して0.01。つまり約1％暗くなります。100分の1なら0.0001で、減光は約0.01％です。半径が10分の1になると、信号は100分の1になることが分かります。

$$\left(\frac{1}{10}\right)^2=0.01=1\%$$

$$\left(\frac{1}{100}\right)^2=0.0001=0.01\%$$

逆に減光率が0.04％と測れたなら、小数に直して0.0004。その平方根は0.02なので、単純なモデルでは惑星の半径は恒星の約2％です。ここで得られるのは半径の「比」。実際の半径を求めるには、恒星の大きさも必要になります。

$$\frac{R_{\mathrm p}}{R_\star}\simeq\sqrt{\delta}=\sqrt{0.0004}=0.02$$

実際の恒星は中心と縁で明るさが違い、近くの別の星の光が混ざることもあります。上の式は直感を得るための近似であり、精密な解析では恒星の明るさの分布や通過経路などを含むモデルを使います。

同じ惑星でも、周る恒星によって見つけやすさが変わる

式の分母には恒星の半径が入っています。同じ大きさの惑星でも、恒星の半径が半分になれば半径比は2倍、減光率は4倍です。大きな壁に映った小さな影より、小さな窓を覆う同じ影の方が、全体に占める割合は大きくなるのと似ています。

例として惑星の半径を1、恒星の半径を100とすれば、減光率は0.01％。恒星の半径を50に変えると0.04％です。これは実在する特定の惑星の測定結果ではなく、面積比だけを比較した計算例です。

しかし、減光が深ければ必ず発見が簡単になるとも限りません。恒星自体の明るさ、活動の激しさ、観測装置の雑音、観測時間なども影響します。「信号が大きいこと」と「その信号を確実に区別できること」は、別々に考える必要があります。

ローマンが使う、もう一つの手掛かり

トランジット法では、地球から見て惑星が恒星の手前を通る配置が必要です。そこで別の仕組みを組み合わせる意味があります。ローマン宇宙望遠鏡の系外惑星探査で重要になるのが、重力マイクロレンズ法です。［3］

手前の天体の重力が、背後の恒星から来る光の進み方を変えると、背後の星が一時的に明るく見えます。手前の恒星に惑星があれば、その惑星の影響が明るさの変化に現れる場合があります。星を隠して暗くするトランジット法とは、光の変化が生まれる仕組みが違います。

ローマンはこの方法によって、恒星から比較的離れた惑星や、恒星に束縛されていない浮遊惑星などを調べる計画です。今回アプリに望遠鏡が追加されたことは、これらの探査結果がすでにすべて得られたことを意味しません。将来の観測計画と、確認済みの成果を分けて捉えましょう。［3］

この表のポイントは、どの方法にも得意な条件があることです。発見された惑星の一覧は、そのまま宇宙全体の惑星の割合を表すわけではありません。観測方法が違えば、拾いやすい惑星の種類も変わります。［2］

3D表示で注目したいのは、見た目より「比較」

初めて使うときは、最初から多くの惑星を巡るより、一つの惑星系で「何を比べるか」を決めると理解が深まります。例えば、公転周期が短い惑星と長い惑星を選び、恒星からの距離や恒星の性質を併せて確認します。

軌道を比べるときには、画面上の円の大きさだけでなく、数値と単位も読みましょう。遠近法、視点、表示倍率によって印象は変わります。また、サイズや色を見やすく表現する工夫が入る可能性もあるため、見かけだけから半径や温度を読み取らないようにします。

おすすめは、「見たこと」「分かったこと」「まだ分からないこと」を分けてメモする方法です。例えば、惑星が恒星のすぐ近くを回るモデルを見たとしても、そこから大気の成分まで分かるわけではありません。表示された半径が推定値なら、その不確かさにも目を向けると、科学のデータとして楽しめます。

スマートフォンで試すには

NASAのEyes公式ページから「Eyes on Exoplanets」を開けます。まず惑星系を選び、表示される情報を読み、観測施設などの分類を使って別の対象と比較してみてください。アプリはブラウザーで動作するため、専用アプリをインストールする前提ではありません。［4］

宇宙機のモデルを選んだ際に「View in your space」という案内が表示されれば、対応端末でARを試せます。平らな面にモデルを配置し、拡大縮小や回転をして眺める機能です。表示されない場合は、端末側の対応状況を確認してください。［1］

「生命がいるか」は、別の問い

惑星の軌道を眺めていると、「地球に似た世界はあるのだろうか」と考えたくなります。その際に出会うのがハビタブルゾーンという言葉です。一般には、適切な大気などの条件がそろえば、惑星表面に液体の水が存在し得る恒星からの距離の範囲を指します。［5］

ただし、そこに位置することは、海や生命の存在が確認されたことを意味しません。大気の有無や性質、表面環境などをさらに調べる必要があります。地図上で条件に合う場所を見つけることと、そこが実際に住める環境か確かめることは、段階が違うのです。

観測の仕組みを知ると、惑星の地図が面白くなる

今回の更新は、系外惑星の世界を眺める入口を広げるものです。そこで一歩進んで、「この惑星はどの手掛かりで見つかったのか」を確認すると、点と軌道の集まりが、観測と推論の積み重ねとして見えてきます。

恒星の光がわずかに減る、波長が少し変わる、背後の星が一時的に明るくなる。そんな小さな変化が、遠い惑星の存在を教えてくれます。NASAの3Dツールを開いたら、一つだけでも発見方法を読んでみてください。その惑星が「見えるようになった理由」まで知ると、画面の向こうの宇宙がぐっと具体的になります。

出典・参考資料

1. NASA：NASA’s Eyes software: October release notes（2026年11月2日。アプリ更新は10月28日）
2. NASA：How We Find and Characterize
3. NASA：Roman Space Telescope — Exoplanets
4. NASA：Eyes
5. NASA：The Habitable Zone

本文中の数値例は、面積比の近似式を説明するための計算例です。NASAが発表した特定の惑星の測定値ではありません。本文画像はNASAの公開画面資料で、サムネイルには別の望遠鏡イメージを使用しています。