2018 Fiscal Year Annual Research Report
Experimental verification of photosynthesis on a habitable planet around low mass stars
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16K13791
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| Research Institution | National Astronomical Observatory of Japan |
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Principal Investigator |
日下部 展彦 国立天文台, 光赤外研究部, 特任専門員 (40647385)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 系外惑星 / 低温度星 / トランジット / 光合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
低温度星周りの系外惑星という赤外線が卓越している、地球とは全く異なる環境下において光合成が可能であるか、生物学的な反応を考慮した上で、これまでとは異なる予測を成果としてまとめ、アストロバイオロジーの分野で特徴的な成果論文を発表した。これまでは、赤外線が優位な環境下では、光合成に用いる反応中心も長波長側にシフトするのではないかと予想されていた。この研究では、光合成反応を起こすクロロフィルの光反応系を精査し、水中で光合成生物が誕生することを仮定すると、水が赤外線を効率よく吸収してしまうため、地球とは異なる光環境においても、わずかな可視光による、地球での植物と同様の光合成システムを構築する新たな可能性を示唆することができた。
系外惑星探査においても、国内で開発を進めた四色同時撮像装置MuSCAT2を完成させ、スペイン・テネリフェ島にあるカナリア天体物理観測所の1.5m望遠鏡に搭載することができた。現地の研究者と国際協定を結び、晴天率70%の天文好適地であるカナリア諸島に年間162夜を系外惑星観測のために確保した。MuSCAT2は、太陽系外惑星の恒星面通過（トランジット）観測に特化した観測装置であり、４つの波長帯を同時に観測することができる。このため、NASAなどの系外惑星探査衛星TESSなどによる系外惑星「候補」天体などを「系外惑星」か「偽検出」かを判別することができる。実際に、TESSによる観測も開始され、そのフォローアップにMuSCAT2の観測も開始し、最終年度だけでも関連論文が３編発表された。
また、これらの光合成と低温度星周りの系外惑星に関わる議論を、国立天文台および基礎生物学研究所などの若手研究者が集まり継続的に情報交換を行った。そこで繋がった新たなコミュニティを交え、今後は極地における光合成や、系外惑星における地上に進出した後の植物の進化などについて研究を進めていく。
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