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地球を周回する新たな天体を確認、月とは別

  • 2018年11月8日
  • ナショナル ジオグラフィック日本版

 地球の周りを回る天体は、月だけではないのかもしれない。半世紀以上にわたる憶測と論争を経て、ハンガリーの天文学者と物理学者のチームが、地球を周回する2つの天体の存在をついに確認したと発表した。

 研究成果は、学術誌「Monthly Notices of the Royal Astronomical Society」に掲載された。論文によると、地球から40万キロ余りという、月までの距離と同じくらいの位置に潜んでいた謎めいた天体を、研究チームは苦心の末にとらえたとのことだ。天体は2つとも、すべてちりでできているという。

近いけれど見えない

 こうした天体の存在はずいぶん前から予想されていたが、実際にちりの雲が見つかったと初めて報告されたのは1961年のこと。天体の名前の由来となったポーランドの天文学者、カジミェシュ・コルディレフスキがそのかすかな姿を目にしたと発表した。しかし、その後も雲の存在は疑問視されていた。

「2つあるコーディレフスキー雲は、最も見つけにくい天体に数えられます。地球までの距離は月と変わらないにもかかわらず、天文学の研究者たちからほぼ見過ごされています」。ハンガリー、エトベシュ・ロラーンド大学の天文学者で、論文の共著者であるユディット・シュリズ=バロッグ氏はこう話す。「月だけでなく、ちりでできた“衛星”も私たちの惑星の周りを回っていると確認できたことに、とても好奇心をかき立てられます」

 新たな研究成果によれば、コーディレフスキー雲の見かけの大きさは、夜空に見える月を30個×20個並べたのに相当する。宇宙での実際の大きさは約10万4600キロ×7万2400キロで、地球の直径の9倍に近い。

 雲自体は巨大だが、それを構成する個々の粒子は直径1マイクロメートルほどと推定されている。こうした粒子に太陽の光が反射してかすかな光を放つが、光が極めて弱いため、今までは宇宙の暗闇の中に隠されたままだった。

「銀河や星の光などがある中でコーディレフスキー雲を検出するのは至難の業です」と話すのは、同じくエトベシュ・ロラーンド大学の物理学者で、論文共著者のガーボル・ホルバート氏だ。そこで、研究チームはカメラに特殊な偏光フィルターを使い、雲の中の粒子一つ一つに反射している散乱光を何とかとらえた。

次ページ:見つかった場所に秘密が

地球の周りの安定したポイント

 地球の衛星が月以外にもある可能性は、何世代も前から天文学者たちが示唆している。地球の周囲の軌道には安定した特別な点が5つあり、そこで「月」が見つかるかもしれないと研究チームは考えた。

 これら軌道上のスイートスポットはラグランジュ点と呼ばれる。この点では天体が、地球からも月からも一定の距離を保ったまま、比較的安定した位置にとらえられた状態となる。

 1950年代、固体の月を探し出せないかと考えたコルディレフスキはまず、5カ所のうちL4とL5の2つを観測した。その結果、固体ではなかったが発見があった。ちりの雲が地球を周回しているというヒントが初めて得られたのだ。

 ただし、コーディレフスキー雲の粒子は絶えず入れ替わっているため、太古からあるものの、常に変化する天体となっている。ちりの粒子は、地球か月のいずれかにわずかに引っ張られて抜け出したり、惑星間塵のあらゆる源から雲の中に引き込まれたりする。ペルセウス座流星群のような毎年の天文イベントもそうした源の1つだ。したがって、粒子自体は天文学的な時間でいえば雲に長くとどまりはしないかもしれないが、雲は地球や月が誕生した時から自然とそこに定着していた可能性がある。

宇宙の雑草のかたまり

 偶発的にできたこれらの雲は、宇宙空間の雑草のかたまりのようにも思える。これが将来の宇宙探査にとって、かなり重要かもしれない。

 例えば宇宙ミッションの中には、ラグランジュ点に人工衛星を置いておくという計画がある。数年以内に打ち上げが予定されているジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡もそうだ。2020年代のどこかの時点で、ラグランジュ点L2に展開することになっている。ホルバート氏によれば、各国の宇宙機関は火星へ向かうミッションにおいて、いわゆる惑星間スーパーハイウェーの中継所としてラグランジュ点を使う計画も打ち出しているとのことだ。

「コーディレフスキー雲の調査は、宇宙航行の安全性という観点から、最も重要になってくるかもしれません」と、ホルバート氏は続けた。

 そして、仮にホルバート氏とシュリズ=バロッグ氏の仮説が正しいとすると、地球にしたがってさまようちりの雲はまだ他にもあり、近くのラグランジュ点で発見を待っているだけなのかもしれない。

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