ディミター・サセロフ 「どうやって数百の地球型惑星を見つけたのか」

本当に大変幸運ですが 私の話の本質は この２ヶ月次々と起きた 歴史的な３つの－ 出来事が伝えています ３つの出来事は関りないよう思えますが すべてが今から話すことに関わりがあると おわかりになるでしょう そのうち１つは 実は葬儀 より詳しくは再埋葬です ５月２２日にある英雄が再埋葬されました ポーランドのフロンボルクでです １６世紀の天文学者で 実に世界を変えた人物でした 彼がしたのは文字通り－ 太陽系の中心である太陽と 地球の入れ替えです その後この単純な入れ替えにより 彼は科学及びテクノロジー分野での 革命を成し遂げました コペルニクス革命と多くの人が呼んでいるものです そのことにより 皮肉かつ とてもぴったりですが 彼の墓を見つけられたんです 当時の慣習で コペルニクスは実際 他１４名と併せて 単に 大聖堂の墓標もない墓地に 埋葬されました コペルニクスに始まる ４００年に及ぶ科学革命の 顕著な特徴の一つに DNA解析がありますが それにより 天文学書に多量に残された毛髪から 読者の骨が実際 どれであるのか わかるようになりました 残されていたのはコペルニクスの髪で 後で本を読むはめになった 多くの人の髪で無いのは明らかです その合致は明白です DNAは一致しました 髪と骨が実際にニコラス・コペルニクスのものだったと わかりました

さて 生物学及びDNAとー 生命の関わりですが コペルニクスを 語るのに実に気になる点なんです なぜなら当時でさえ 彼の追随者らは 実にすばやく論理的な質問をしました もし地球がただの惑星なら 他の恒星の周りの惑星はどうなっているのか？と 他の惑星の生命について 世界の大半がどう考えていたのか？ 実際 当時とても普及していた－ 本からの引用です そして当時 人々は実際 その質問に答えています 肯定的に「いる」と しかし証拠はありませんでした ガリレオやジョルダーノ・ブルーノ 他多数の科学者が抱いた夢は 果たされず あれから４００年間 挫折続きで 人類が常に投げかけてきた 実に基本的な質問の 答えには至らなかった 生命とは何か？生命の起源とは何か？ 人類は孤独なのか？ そしてこの１０年で ２０世紀の終わりになって 分子生物学により 見事な進展が実際に起き 生命の暗号であるDNAを理解できた 実際はそれによって あの基本的な質問の 答えに近づくどころか ますますわからなくなったんです

ここでいい知らせがあります ここ数年 多くのことが起きました まずは惑星から 古い－ コペルニクスのあの疑問から着手しましょう 他の星の周りに地球のような星が存在するのか？ すでにお聞きになったように ある方法でその疑問に 答えようとし 今 答えが出せるようになったのです それは新型望遠鏡です 我々のチームは私が思うにぴったりなことに コペルニクスの時代に夢に思いを馳せた－ ヨハネス・ケプラーの名を 望遠鏡につけました 新型望遠鏡の唯一の目的は 外に出て この銀河系の中で 他の星の周りの惑星を見つけ そこで地球に似た惑星が見つかる－ 頻度を我々に教えることです 新型望遠鏡は実は ご存知の「ハッブル宇宙望遠鏡」と 同じ作りです さらに１枚広角レンズが ついていますが 写真家らしい呼び方ですね もし今後数ヶ月のうちに 夕方 外へ出て 真上を見上げ こういう風に手をかざすと 望遠鏡が惑星を探している 空の領域を実際に見ていることになります 昼でも夜でも 今後４年間 いつでもです

実際我々が行っているのは トランジット法と呼ばれる方法です 恒星の前を惑星が横切ると 実際 小規模の日食が起こります 惑星の位置によってはそれを観察する 幸運には恵まれません でも百万の星があれば 十分な数の惑星が見つかるでしょう この動画が示すように ケプラーが見つけようとしていたのは 単に星の光量の減少でした 恒星と惑星のこんな画像が見える訳ではありません ケプラーにはすべての星は光の点にすぎなかった けど そこから多くのことがわかった 惑星がそこにあることだけでなく大きさもわかりました どれだけの光量が減るかで 惑星の大きさがわかります 軌道や軌道周期 他のこともわかります じゃあ何がわかったのか？ 実際我々が見たものを 皆さんにも触れて頂き 今日の話を理解して 頂けるようにしましょう

ケプラーが 候補となる星をたくさん発見し その星を我々が追跡し惑星を見つけ 惑星かどうか確認します それで基本的にわかるのは 惑星の大きさ別の分布です 小型惑星があり 中型惑星や大型惑星 がありますね そういった惑星を たくさん数えてみます 我々の太陽系の惑星を数えてると 実に 古代においてさえも 太陽系はその点では この図表のようだったでしょう 小型惑星があり 大型惑星があるという状況は エピクロスの時代になっても もちろんその後のコペルニクスの時代でも 彼の追随者の時代でも同じでした 最近までは太陽系は 地球の約２倍までの大きさの 小型の地球型惑星が４つで それはもちろん水星と 金星 火星 当然 地球も入ります それから巨大惑星が２つ その後コペルニクス革命により 望遠鏡がもたらされました 当然さらに３つの惑星が発見され 太陽系の惑星の総数は ９個となりました 小型惑星が大半ですが 実にコペルニクスが喜んで注目し ケプラーが熱心に提案したことと ある程度一致するんです 今では冥王星も小型惑星に加わりましたが 文字通り１５年前までは 惑星についてわかっていたことはそれだけでした そこで挫折を感じるんです コペルニクスの夢は果たされませんでした

とうとう１５年前になって 技術の発達により 他の星の周囲の惑星を見つけられるようになり 我々は実にいい成果をあげました 今後１５年で 他の星を周っている 約５００個の惑星が様々な方法で発見されるでしょう 残念ながらご覧のように 状況がとても変わりました 当然 説明はつきます 大型惑星しか見えないんです それでほとんどの惑星が 「木星型」に実際分類されています でもおわかりのようにほとんど進展はなく コペルニクスの頃と未だに同じです 地球のような惑星が 存在するかどうかの証拠は何もない 地球のような惑星に実に関心があるのは ここまででおわかりのように 化学組織としての生命には 小さめの惑星が本当に必要だからです 水と岩があって 多くの錯体化学が 発生し進化し生き永らえる所です それについての証拠はありませんでした

新型望遠鏡のケプラーが ここ数週間で伝えてきた情報を本日ここで 皆さんに初披露しましょう びっくりながら－ コペルニクスが注目しケプラーが提案したことと一致し コペルニクスの夢を果たせるものです ご覧のように 小型惑星が大半を占めています 「地球型」とされる惑星は 我々から見える－ 他の惑星よりも完全に多い 初めて今回 そう言いきれます この件で着手すべきことはまだまだ残っていますが 地球型惑星のほとんどは候補にすぎません 今後数年で確かめられるでしょう でも統計結果は はっきりしています 統計結果が示すのは 地球のような惑星は 存在するということ 我々がいる天の川銀河には地球のような惑星があふれています

そこで疑問となるのが 次に何をするのか? 場所が分かっている地球型惑星を まずは現在 調査できます 居住可能と言える惑星 つまりここ地球で我々が経験しているのと 同じ状態が存在し 錯体化学が多く発生可能な そんな惑星を探すことができます 我々の天の川銀河には 地球型惑星は どれくらいあると見こまれるのか－ 数字をあげることまでできます 予想されているかもしれませんが数が とても変わってきます 地球型惑星は約１億個の見込みです 素晴らしいニュースですね なぜなら我々の小さな望遠鏡で たったこれから２年で 少なくとも６０個の地球型惑星を確認できるでしょう 素晴らしい なぜならそうなると 探査機で調査に行けます もちろん遠隔操作でですが この５年間ですでに試した技術を 伴った探査機でです 惑星の成分を突きとめ 大気に水や 炭素やメタンは含まれるかがわかるでしょう そういったことがわかるようになるでしょう

素晴らしい でもそれだけじゃないんです まだ話があるんです ここに来たのは次の話のためです 本当に面白い部分です この段階まで来たから 次の段階が可能になるんです 次は生物学の話ですが 生物学には根本的な疑問があり 答えに至っていません それは原則的に 「もし他の惑星に生命がいるなら 地球上の生命に似ているのだろうか？」 ここで言っておきますが生命は 素晴らしい生命 人の命といった 「豊かな生命」を意味しません 過去から現在の地球に 存在した微生物から人類までの 実に多様な分子構造を 生命だと言いたいんです 地球上の生物は分子群からなり 化学反応しているというのが現在の理解です それらを包括し 生化学と呼びます 化学プロセスとしての生命－ 化学現象としての生命です

そこで疑問になるのが その化学現象は普遍的なのか？ それとも 惑星ごとに異なるのか？ 重力のように 宇宙のどこでも同じなのか もしくは発見先ごとに生化学は すべて異なるものなのだろうか？ 何かを発見するには何を見つけたいのかを わかっておく必要があります それは答えはわからないながら とても基本的な疑問で しかし答えを求めようとすることはでき 研究室にて答えを出そうとしています 疑問を解きに宇宙に－ 行く必要はないです だから我々は研究室で答えを求め 現在他にもたくさんの人が同じことをしています 橋を築こうとしてるのですが 多くのいい知らせが－ その橋からもたらされています

ここで見てもらいたい １つの例があります 生命と呼ばれる現象に必要なことは 何かを考えると 区画化が思い浮かびます 生命に重要な分子を周りの環境から 切り離し膜に 閉じ込めることですが 実際分子と膜が一緒に発生しうる 環境においてです 我々の研究所の１つ ジャック・ショスタックの研究所で この４年間で行った 一連の実験では 水と粘土が存在する－ 地球型惑星で とてもよくある環境－ そんな環境においては 自然に存在する分子が 自発的に泡を形成する との結果に行きつきました 泡には膜があり 地球上のすべての生物の すべての細胞の膜にとてもよく似ています このようにです RNAやDNAといった核酸のような分子は 本当に膜のおかげで 内部で発達し 変異し分裂し 我々が生命と呼ぶ作用が起きるのです

現象の普遍性についての より大きな疑問に 答えるための筋道を 話すにあたりこれはただの例にすぎないんです ある意味 今世界中の科学者が 着手しようとしている仕事は 橋造りのようなものだと考えられます 川の両岸から橋を架けるような 一方は川の左岸で 私のような研究者らが惑星の環境を 明らかにしようとしている 可能性が多すぎて やみくもに調査したくないんです すべての実験を実際に行うには 研究所の数も人が－ 費やせる時間も限られている だから右岸からも橋を造る必要がある 川の右岸では 今お見せした実験が研究所で行われ 実際実験し 結果は行きつ戻りつで いつか橋がつながればと思います

ではなぜそれに気をとめて頂きたいのか？ なぜ造りかけの橋を 買ってもらいたいと？ 私にそんなに魅力がある？ 理由はたくさんあり 今日の短い話の中で 何点かお話しました 化学を理解すると 実際 日常生活に 役立ちます でもより深遠で奥深い－ 理由があるんです 奥深く根源的な点とは 我々が理解する生命を 化学が再定義しようと－ していることです それにより我々の世界観が 大きく変わろうとしている ４００年前の コペルニクスの行動が 宇宙と時間に対する 考え方を変えたことには 似ても似つきませんが 別の話ですが 重大さでは同じです それで しばしば 起こったことは 大きな宇宙では 地球や 人類はちっぽけだという こういう感覚に 関係あるんです 知れば知る程 強まっていきます 広大な宇宙と比べると どれだけ地球が小さいか－ 皆 学校で習いました 望遠鏡が大きくなるほど 宇宙も広がるんです この画像の青い点を見て下さい この画素が地球です 我々が知る地球です この場合は 土星軌道の 外から眺めていることになります 本当に小さい それはわかっています 地球全体としての生命を考えてみましょう ある意味 地球全体で生命ですし 地球の大きさが生物圏です 地球上の生命は 地球の大きさです それを専門的な見方で宇宙と 比べてみましょう もしもコペルニクスの 無力さが本当は 全く間違いだったら？ だとしたら今の出来事に さらに責任が持てるようになるのか？ では実践してみましょう

宇宙では 地球はとても小さい どれだけ小さいか想像できますか？ やってみましょう じゃあ例えば これが観測可能な 宇宙の大きさとします すべての銀河と星が ここにあります ここからここまでです このネクタイで生命は どれくらいの大きさになるでしょうか？ 原子一個分の 大きさでしょう 想像できない程小さい 想像不可能です ネクタイは見えますが 原子一個程の小さいものが 見えるとは想像もつかない でも話はこれからです 宇宙と生命には 空間と時間の両方が存在する もしこのネクタイが 宇宙の年齢を示すとしたら これが地球の生命の歴史です 地球最古の生命について 宇宙規模で考えてみます ちっぽけなんかじゃない とても意味がある 生命の大きさはちっぽけですが 時間を考えるとそうじゃない 生命と宇宙は 親子や 親と子孫のように 比較されます

じゃあ何がわかるのかというと コペルニクス主義の－ 頃からとにかく学んできた ちっぽけであるという 範例が間違っている－ というのが解ります この宇宙に存在する生命には 巨大で強力な可能性がある 地球型惑星はありふれていると わかった今なら なおさらです そして その強力な可能性とは 私たち皆の 可能性でもあるのです この地球と その生物圏の 世話をしていくなら 宇宙の重要性を もっと理解し何らかの 行動をとっていくべきです 好材料なのは 実際 そうすることが可能なことです だからやりましょう 新しいこの革命を起こし 古い革命を終わらせましょう 我々の環境と未来の 両方を変えることの－ できる 合成生物学を 用いてです この橋を一緒に築き いつか つながればと思います

ありがとうございました

（拍手）