地球型惑星

古典的な惑星形成理論では、原始惑星系円盤に存在する岩石や金属の塵などが衝突と合体を繰り返して数km級の微惑星が作られ、この微惑星が衝突と合体を繰り返して原始惑星となり、さらにこの原始惑星が合体と衝突を繰り返して地球型惑星が形成されるとされてきた。

しかし現在では、原始惑星系円盤で作られた水の氷や炭素を多く含むミリメートルサイズの小石(pebble)が集積し、形成される、という理論がいくつか提唱されている。この新しい理論では、地球質量の1%程度まで小石が集積すると、引力が増すことで急激に集積が進むようになり、500万年程度で地球の質量ほどに成長することができるとしている。

水の氷や炭素質の小石は、銀河系を見回しても若い恒星の周囲には普遍的に存在しているため、地球と似たような惑星系で地球と似たような材料から惑星が作られるとしたなら、地球と似たような液体の水や、生命の材料になる炭素に富んだ惑星が作られると考えられる。

生物の誕生と進化は、岩石質の惑星や衛星が必要になる。惑星であれば地球型惑星が必要である。

これは、水を大量に保持し海を作り、また陸地を構成できるのが地球型惑星だからである。

地球には生物が存在するが、地球だけが特別なのではない。地球と同様の条件が揃えば、どんな惑星や衛星でも生物は生まれうる。どのような生物であれ液体の水は必須と考えられるため、水を豊富に持ちうる地球型惑星が必要となる。

生物の必要条件は、液体の水と、生物の材料になる炭素(および有機物)の存在である。宇宙生物を探す研究も盛んだが、これは液体の水を探すこととほぼ等しい。水は様々なものを溶解し、また運ぶことができる媒体として機能する。更に水には様々な特徴があり、生物を育むのに適した条件を提供するため、液体の水無しに生物を考えることは難しい。

またSFの世界では珪素からなる珪素生物といったものが存在し、現実にも存在の可能性は否定されないが、ただ我々地球の生物は炭素からなる炭素生物であり今のところ珪素生物は実際には発見されていないので、地球外生物を想定するのであればまずは炭素生物が仮定される。

地球のように、水と炭素と何らかの切っ掛けがあれば生物が誕生すると想定されるが、実際に太陽系の地球型惑星で生物が存在することが確認されたのは地球だけである。地球の両隣の惑星である、金星や火星も太古の昔には大量の液体の水があり海が存在していたと考えられているが、主星(恒星)との距離が適切(ハビタブルゾーン内)ではなかったり、惑星の質量が小さすぎたりすると水が大気圏外に蒸発してしまい、結果として惑星から水が失われ生物の発生や進化の可能性が失われてしまった。