生命の進化には、ちょうど良い密度の小惑星帯が必要？

惑星で生命が誕生し進化していくためには、ちょうど良い大きさの小惑星帯が必要なのかもしれません。
そして、そのためには木星のような巨大惑星の位置も重要になってくるようです。

今回、アメリカの研究チームが発表したのは、恒星の周りに形成される小惑星帯のサイズと位置は、地球型惑星に高等生物が誕生する可能性と密接に関係しているという説です。

小惑星が、地球上に大量絶滅をもたらす天体として知られているので、意外に思いますよねー
でも、小惑星の衝突は複雑な生命体の誕生と、進化のきっかけにもなり得るようです。

原始の地球に、水や有機化合物を運んできたのも、小惑星だったのかもしれません。
そして、生命の進化が長い期間にわたって、突発的に発生してきたという“断続平衝説”によれば、時々襲う小惑星の衝突によって地球の環境が激変し、様々な種は生き抜くための戦略として、適応していくことで進化がうながされたようです。

なので、地球型惑星に生命の進化をもたらすには、ちょうどよい密度の小惑星帯が必要になります。
そして、ちょうどよい密度の小惑星帯が形成されるためには、ちょうど良い位置に巨大惑星が存在することが必要なんですねー
これまでの観測では、そのような惑星系はごく一部にすぎませんでした。
つまり、私達の太陽系は「思っていたより特別なケース」かもしれないということです。

研究によれば、巨大なガス惑星の存在は、小惑星帯が形成された場所と無関係ではないそうです。
火星軌道と木星軌道にはさまれた太陽系の小惑星帯の位置は、水のような揮発性物質が凍るか凍らないかの境界線（スノーライン）に近いんですねー

木星がスノーラインのすぐ外側で形成されたばかりの時、
軌道のすぐ内側にある物質は、木星の強力な重力に阻害されて惑星へ成長できませんでした。
さらに衝突・分解することになり、その結果残った岩石が現在の小惑星になっています。


小惑星帯の進化の3つのシナリオ
巨大惑星が大幅に移動した場合、
小惑星帯は解体されてしまう（上）

太陽系の場合は木星が
ちょうど良い位置に来ているため、
生命進化を引き起こすのに適切な
小惑星帯が作られる（中）

巨大惑星が全く動かない場合、
高密集小惑星帯が作られ、
小惑星が頻繁に地球型惑星を
襲うため生命の誕生は
難しくなる（下）


このような理想的な環境を持つためには、
木星のような巨大惑星が、小惑星帯のすぐ外側に存在して、
なおかつ小惑星帯の中に入り込まない程度に、ちょっとだけ移動する必要があるんですねー

惑星の軌道が大きく変わると、小惑星帯はすぐに解体されてしまいます。
かといって軌道変化がまったくなければ、小惑星帯が成長しすぎてしまい、巨大な小惑星が頻繁に襲ってくるんですねー　生命も誕生できないことになります。

研究チームは、太陽系以外の小惑星帯も、常にスノーラインに位置すると想定しています。
これを確かめるために、中心星の質量に基づいて原始惑星系円盤のモデルを作成し、スノーラインの位置を計算しています。

そしてNASAの赤外線天文衛星“スピッツァー”のデータで、小惑星帯の存在を示す高温円盤を持つ90個の恒星のデータを調査しました。
すると、理論予測とぴったり一致したんですねー

また、巨大系外惑星を調査したところ、520個のうちスノーラインの外側に位置していたのは、たったの19個であることが分かりました。
このことから、スノーライン以遠で形成した巨大惑星のほとんどは、内側に移動してしまうようです。
なので、生命進化を引き起こすために必要な、小惑星環境が作れないことが考えられるんですねー

たった4％以下の惑星系が、ちょうど良い小惑星帯を持っている可能性があるということになります。

今後、巨大惑星がスノーラインの外側にある惑星系を集中して探していくと…
ひょっとすると、複雑な生命体が存在する惑星を、見つけることができるのかもしれませんね。