公転周期700年、太陽系の新たな「準惑星」を発見

海王星より外側の「ミニ冥王星」、次の地球最接近は2096年

2016.07.15
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準惑星マケマケの想像図。氷の多い天体が円盤状に広がる海王星の外側の領域、カイパーベルトに浮かんでいる。新たに発見された天体の大きさはマケマケの半分程度。(ILLUSTRATION BY IAU, M. KORNMESSER (ESA/HUBBLE))
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 海王星より外側にある、氷でできた天体が集まるカイパーベルトと呼ばれる領域で、横幅700キロ弱の準惑星を新たに発見したと、天文学者らの研究チーム「太陽系外縁部起源探査(OSSOS)」が発表した。

 7月10日に国際天文学連合(IAU)で「2015 RR245」と仮に命名されたこの星は、現在認定されている5つの準惑星、冥王星、エリス、ハウメア、マケマケ、ケレスよりも小さい。正確な大きさはまだ明らかになっていないものの、米カリフォルニア工科大学の天文学者マイク・ブラウン氏が立ち上げたデータベースによれば、太陽系外縁部で正式名称が付いていない天体の大きさでは10位以内に入るという。(参考記事:「新ターゲット、カイパーベルト天体」

 米国ワシントンD.C.にあるカーネギー研究所の天文学者で、今回の発見には関わっていないスコット・シェパード氏は、「これはカイパーベルト天体の中で、おそらく上位20位までに入る大きさでしょう」と話す。

 幅が数百キロはある太陽系の天体が、これまで見落とされていたのは驚きかもしれない。だが、2015 RR245のような物体を見つけるには細心の注意が必要だ。(参考記事:「太陽系に第9惑星の証拠見つかる」

 まず、このような天体は、たとえばハッブル宇宙望遠鏡で観測するような美しい銀河よりずっと地球の近くにあるとはいえ、銀河などよりはるかに小さく、光も弱い。そのため、こうした望遠鏡で見分けるのは極めて難しい。

 しかも天文学者らは、遠くの恒星を周回する惑星を検出するために開発してきた専用の技術を使うことができない。惑星が恒星の前を横切るときや、惑星の影響で恒星がわずかにふらつく様子を観測するという方法を主に使ってきたが、他ならぬ太陽系の小天体探しには使えない。(参考記事:「太陽系外惑星と宇宙における生命」

 そうなると、カイパーベルトでの探査に期待をかける天文学者らは、昔ながらの方法で取り組むしかなかった。全天の徹底的な探索だ。

 メインの望遠鏡で目的の星をとらえるために最初に使う案内望遠鏡を広大な空に向けるとき、「目当ての星はどこにあるか分かりませんから、上下左右あらゆる方向を調べなくてはなりません」とシェパード氏は話す。シェパード氏によれば、研究者らはこれまでに太陽と地球の距離の30~50倍の場所にあるカイパーベルト天体をリストアップしてきたが、さらに遠くにある2015 RR245のような天体を見つけるのはかなり難しい挑戦だという。

「太陽光がこうした天体に届き、反射し、そして同じ道のりを帰ってくる必要があるのです」とシェパード氏。「(準惑星までの)距離が2倍になれば、光は16分の1という弱さになります。ごくごく弱い、すぐに消えてしまう光になるのです」

技術的にも快挙

 天文学者たちが2015 RR245を最初に発見したのは2016年2月。ハワイにあるカナダ・フランス・ハワイ望遠鏡が2015年9月9日に撮影した画像を精査していたときのことだ。

天文学者チームが2015 RR245の検出に使った画像。3時間の間に天体が空をゆっくりと動いていく様子を示している。(PHOTOGRAPH BY OSSOS TEAM)

 天体を発見したOSSOSにとって、この検出はうれしい驚きだった。2013年初めからの調査で、海王星の近くで500以上の天体を新たに発見していたものの、そのうち準惑星の可能性があるのは2015 RR245だけだった。

「私たちは間違いなく幸運な時代に生きています。何十年も、冥王星は同類の星がない、外縁部の孤独な星とされていました。それが今では、氷に覆われた無数の星々のうちの1つだということが分かっています」と語るのは、カナダ、ビクトリア大学の研究者でOSSOSの一員であるミシェル・バニスター氏だ。(参考記事:「はじめての冥王星」

「冥王星に仲間がたくさんいるというのは素晴らしいことだと思います。これまで分かっていたよりもずっと壮大な物語があり、その一部が冥王星だということですから」(参考記事:「冥王星に信じがたい5つの新事実発覚」

 この発見は技術的にも快挙だとバニスター氏は話す。これまでの掃天観測で使われていた、感度の比較的劣る望遠鏡では、2015 RR245は見過ごされていたからだ。

「私たちにとって、輝かしい発見です」とバニスター氏は話す。「ですが、従来の広域マッピングを使っていたら検出できなかったかもしれません」

命名はまだ先

 少なくとも1億年もの間、2015 RR245は700年という非常に長い時間をかけて大きな楕円軌道を公転し続けている。太陽との距離は最大で180億キロメートル以上になる。

 この天体が次に地球に最接近するのは2096年だ。このとき、太陽までの距離は地球と太陽の距離の約34倍となり、海王星の軌道のすぐ外側まで近づいてくる。(参考記事:「海王星、発見からようやく“1周年”」

 研究チームは2015 RR245の組成の判別にはまだ至っていないが、冥王星やカイパーベルトにある他の準惑星と同様、揮発性の氷が広がる凍てついた世界に、わずかな岩石があると推測されている。微弱な太陽の光がある条件下で、窒素とメタンからできる「ソリン」と呼ばれる化合物が、色とりどりのちりとなって表面を覆っているかもしれない。

「『小型の冥王星』と考えても的外れではないでしょう」とバニスター氏は言う。

 だが、2015 RR245がミニサイズの冥王星として正式に認められ、ふさわしい名前が付くまでの道のりは長い。今はただ、その存在が認められたにすぎないからだ。バニスター氏とシェパード氏によれば、公式に命名されるためには、研究者らは軌道を正確に突き止める必要があり、その過程には数年かかる可能性があるという。(参考記事:「準惑星認定の基準は?」

 おそらく命名に当たっては、IAUのルールに基づいて、発見者らは何らかの創造神から取った名付けが求められるだろう。例えば2008年に命名された準惑星マケマケは、イースター島先住民のラパ・ヌイ文化に伝わる神話で人類を創造したとされる神の名が付けられている。

 バニスター氏はチーム内の命名案をまだ明かしていない。1つには、「準惑星の特徴をもっと解明しなければ、擬人化することはできない」ためだという。

 それでも、いくつかの名前はすでにリストから外されているらしい。

「ギリシャやローマの神話から取った名は使わないつもりです」とバニスター氏は話した。「もっと知られるべき文化がたくさんあるのですから」

文=Michael Greshko/訳=高野夏美

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