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NASA探査機、海王星から20億キロ 天体に大接近

日経ナショナル ジオグラフィック社

2019/1/21

ナショナルジオグラフィック日本版

氷に覆われた天体2014 MU69。NASAの無人宇宙探査機ニューホライズンズが最接近する30分前、約2万9000キロ離れた所から撮影した。解像度は1ピクセルあたり約220メートル。MU69は、これまで宇宙探査機が訪れた中で最も遠い天体だ(PHOTOGRAPH BY NASA/JOHNS HOPKINS UNIVERSITY APPLIED PHYSICS LABORATORY/SOUTHWEST RESEARCH INSTITUTE)

2015年に冥王星に近づき、鮮明な画像を撮影した米航空宇宙局(NASA)の無人探査機ニューホライズンズが、19年早々、さらに遠くの雪だるまのような天体の画像を地球に送信してきた。

1月2日、ニューホライズンズ計画の研究チームは、この天体の画像を世界に公開した。同天体の公式名称は2014 MU69だが、研究チームは「ウルティマ・トゥーレ(最果ての地)」と呼んでいる。

「ニューホライズンズは、これまで試みられた宇宙飛行の中で技術的に最も難しいウルティマ・トゥーレのフライバイ(接近通過)に成功しました」と、ニューホライズンズ計画の研究リーダーであるアラン・スターン氏は記者会見で発表した。太陽系の外縁部を時速5万キロ以上のスピードで飛ぶ探査機で、小さな天体の姿をとらえたのだ。

ウルティマ・トゥーレは、太陽系でもっとも外側の惑星である海王星より、さらに20億キロも遠くにあり、太陽系が形成された当時の記憶をとどめていると考えられている。2018年の時点では、ボウリングのピンのような形と考えられていたが、今回、雪だるまのような形であることが判明した。最新の画像から、2つの球の直径は19キロと14キロで、赤みがかった茶色のまだら模様が確認できる。岩と氷でできた2つの球はゆっくりと衝突して合体したらしいこと、天体が約15時間の周期で回転していることもわかった。

「まるで土のような、非常に暗い天体です」とニューホライズンズ計画のサブリーダーを務める米サウスウェスト研究所の科学者キャシー・オルキン氏は記者会見で述べた。「しかし、表面の明るさは場所によって大きく異なり、その差は2倍にもなります」

ウルティマ・トゥーレの赤みを帯びた色は、太陽系の他の始原天体(太陽系が誕生したときやその後の進化の情報を持った天体のこと)にも見られる特徴だ。この色は、ソリンという炭素化合物に由来すると考えられている。ソリンとは、窒素とメタンから成る特殊な氷が、太陽からの高エネルギー粒子にさらされた際に生じる赤っぽい物質のことだ。ニューホライズンズは、2015年に冥王星をフライバイした際、冥王星とその最大の衛星カロンでも同様の色を観測している。

■今回の写真は氷山の一角

MU69の新たな画像でも、表面の詳細な特徴は依然として謎のままだ。フライバイの際の太陽の角度が悪く影になってしまい、ニューホライズンズからは見えない所が多かったからだ。しかし、最接近して得られるさらに解像度の高い画像が届けば、科学者は表面の模様を判別できるほか、大きな山や谷がわかるだろう。今は丸く明るい点にしか見えない場所が、実は暗い層や尾根である可能性もある。小さい方の球の頂上付近に見える筋は、高原との境界かもしれない。

また、MU69を雪だるまにたとえるなら、どうやらネックレスのようなものをつけているようだ。2つの球の結合部は、ほかの大半の領域よりも色が薄く、反射率が高い。その原因は、結合部を一周する谷に沿って多くの微粒子が堆積したためか、化学組成が周囲の岩と異なるためと考えられる。

MU69がほぼ球状の2つの部分から成り、クレーターが見られないことから、その形成過程は次のように推測できる。太陽系が形成されてから数十万年以内に、無数の微細な石が一緒になって渦を巻き、そのうちに融合していき、最終的に2つだけが残り、互いを周回する別々の天体となった。その2つの天体は、ちりやガスを放出しながら、少しずつ接近していった。その後、歩く位の速度で2つは接触し、約45億年前に合体した、という具合だ。

「こうした天体は、太陽系の外縁部に残された『基本的な構成要素』です。私たちが暮らしたり、望遠鏡で観察したり、宇宙探査機で訪れたりするあらゆる天体は、これと同じ構成要素からできているのです」とニューホライズンズ計画の研究員であるNASAエイムズ研究センターの科学者ジェフリー・ムーア氏は記者会見で述べた。「ニューホライズンズは、太陽系ができた当時へとさかのぼるタイムマシンのようなものだと思います」

ニューホライズンズがこれまでに送ってきたのは、フライバイで観測したデータの1%未満で、送信が完了するまでにはあと20カ月かかると見られている。スターン氏は記者会見でこう語った。「現段階でお伝えできることは、氷山の一角にすぎません」

(文 MICHAEL GRESHKO、訳 牧野建志、日経ナショナル ジオグラフィック社)

[ナショナル ジオグラフィック ニュース 2019年1月8日付]

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