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木星に12個の新衛星、1個は「幹線道路を逆走」

  • 2018年7月12日
  • ナショナル ジオグラフィック日本版

 太陽系の果てにあるはずとされる、新たな惑星を探そうとしていた天文学者たちが、意外なものを発見した。木星の新たな衛星だ。しかも12個も。

 誤解のないように言うと、これらの衛星は、木星最大にして太陽系最大の衛星であるガニメデとは大きく違う。いずれも直径が1〜3キロほどと小さく、不思議な軌道で木星の周りを回っている。

 ほぼ偶然の発見だった。チームが当初調べたのがたまたま木星周辺だったことと、性能の上がった望遠鏡のおかげだ。「素晴らしいことです」と、米カリフォルニア大学バークレー校の惑星科学者、ダグ・ヘミングウェイ氏は言う。「あることを研究する設備が出来上がると、それに伴って予想外の発見があり得るということです」

惑星を追う“パパラッチ”

 木星の衛星を新たに見つけるのは、かなり難しい。いまだに私たちの観測の目をすり抜けているということは、とても小さくて不鮮明ということだ。それほどかすかな点を追いかけるには強力な望遠鏡が必要だが、そうした望遠鏡は往々にして視野が狭すぎて、木星系全体を撮影できない。しかも木星は非常に明るいため、小さな衛星はその輝きでかすんでしまうことがある。

 昨年、米カーネギー研究所のスコット・シェパード氏らの研究チームは、冥王星よりも外側を回っていると噂されていた、はるか遠くの惑星を探していた。チリにあるセロ・トロロ汎米天文台の望遠鏡をその星の方向に向け、小さな光が太陽を周回する軌道を通っていないか調べ始めたのだ。

 その過程で、シェパード氏らは木星が望遠鏡の観測範囲に入っていることに気付き、せっかくの機会を利用することにした。

「使ったのは、数年前に望遠鏡に取り付けられた新しいカメラです」とシェパード氏は話す。「広い領域を探索する速度が大幅に上がったので、木星周辺の全領域をカバーするのに必要な画像は4枚だけでした」

次ページ:9個は木星の自転と逆回り

 2017年3月に、新しい衛星10個の存在を示す最初のヒントが現れ(あと2つの衛星候補はその前に発見されていた)、翌月にも再び信号を確認。5月に木星を再観測してようやく全ての衛星が確認された。これにより、木星の衛星は合計79個になった。

 NASAジェット推進研究所のボニー・ブラーティ氏は、「木星から離れた小さな衛星は、多彩な種類がそろっています。すでにたくさん衛星があるところに小さな衛星が加わるのは、ありふれた発見のように思えるかもしれませんが、決してそうではありません」とコメントしている。

9個は逆回り

 12個ある新しい衛星は直径約1〜3キロに収まる。そのうち2つは木星に比較的近く、木星の自転と同じ方向で周回している。太陽系の誕生から数十億年かけて粉々に砕けた、はるかに大きな衛星の生き残りである可能性が高い。

 一方、木星から遠い3つの衛星群に分類された9個の衛星は、逆行と呼ばれる周り方で反対方向に周回している。内側の衛星グループ同様、これらは大きな衛星が衝突して壊れたときの破片のかたまりと考えられ、もとの星はいずれも直径数百キロあった可能性が高い。

「もとの天体は、いったい何と衝突したのか。彗星?さまよう小惑星?それとも木星系の別の衛星なのでしょうか」とシェパード氏は問う。

 興味深い点がもう1つある。もとの天体は、木星系に当初からあったものではなく、太陽系のごく初期に惑星の重力に捕らえられた天体だろうということだ。奇妙に聞こえるかもしれないが、大きな惑星が小さな天体を捕らえるのは珍しいことではない。特に、初期の太陽系ではよく起こっていた。

 土星の最も有名な衛星の1つ、フェーベは、カイパーベルトという太陽系の外縁部から引き寄せられた。海王星の軌道よりも外側の、凍りついた破片が集まっているところだ。そして、おそらく偶然ではないのだろうが、海王星の最も有名な衛星であるトリトンも、カイパーベルトにいて引き寄せられた天体だ。

いちばんの「変わり者」

 そしてもう1つ、小さな変わり者の衛星がウァレトゥード(Valetudo)だ。新発見の12個のうち、これだけは公式に名前が提案されている。天文学の命名規則に従い、この衛星に対して提案されている名前も神話に由来する。ローマの健康と衛生の女神だ。

次ページ:幹線道路をぶつかりながら逆走するヘンな星

 内側の2つの衛星同様、ウァレトゥードは木星の自転と同じ方向に周回している。しかし、その軌道は木星に対して傾いており、3つの逆行衛星群を横切っている。そのためシェパード氏は、ウァレトゥードとの衝突でこれらの衛星群ができ、小さく風変わりなウァレトゥードは、もっと大きな衛星の唯一の名残りなのではないかと考えている。

「幹線道路を逆方向に走っているようなものです」とシェパード氏。「衝突が起こることは十分考えられます」

 シェパード氏は他にも巨大な惑星を観測したが、天王星と海王星の周囲に新しい衛星は見つけられなかった。そのことに多少がっかりしたという。

「衛星を発見するなら天王星が最高です」と彼は言う。「シェイクスピアの登場人物にちなんだ命名ができますから」

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