日本の天文学者たちは、海王星をはるかに越えて太陽を周回する遠方の天体を発見した。これは、太陽系の初期に起きた異常な出来事を示唆している。
天文学者たちは、ハワイの休火山の頂上に設置されたすばる望遠鏡を用いてこの発見を行った。彼らは、太陽から最も遠い252天文単位（1天文単位は太陽と地球の平均距離に相当）を周回する小さな天体を観測した。科学者たちはこの天体を正式に「2023 KQ14」と命名し、絶滅した海洋生物にちなんで「アンモナイト」という愛称を付けた。これは、この天体が初期太陽系の極めて重要な遺物であるということを示すものだ。
参考までに、冥王星から太陽までの平均距離は約40 AUなので、2023 KQ14はかなり遠いと言えます。234億マイル（377億キロメートル）離れたアンモナイトに反射した光が地球に到達するまでには、約34時間かかります。
火曜日にネイチャー・アストロノミー誌に掲載されたこの発見は、「セドノイド」の4番目の発見となります。この遠方の太陽系外縁天体群は、カイパーベルトを越えて伸びる非常に細長い軌道を描いています。海王星を越えて太陽を周回する他の天体とは異なり、セドノイドは巨大惑星から分離しており、その重力場の影響を受けません。天文学者たちは2003年に最初のセドノイド「セドナ」を発見しました。
天文学者たちは、すばる望遠鏡の探査プロジェクト「FOSSIL（太陽系外縁部の形成：氷の遺産）」を通じて、2023年にアンモナイトを初めて発見しました。2024年7月にカナダ・フランス・ハワイ望遠鏡を用いた追跡観測でこの発見が確認され、その軌道が明らかになりました。また、2021年と2014年に撮影されたアーカイブ画像にもアンモナイトが捉えられており、天文学者たちはより正確にアンモナイトの軌道をシミュレートすることができました。
研究者たちはコンピューターシミュレーションを用いて、アンモナイトが少なくとも45億年間安定した軌道を維持してきたことを示唆しています。太陽に最も近づくと、アンモナイトは太陽から66AUまで接近します。セドノイド型惑星とは異なり、アンモナイトは現在異なる軌道を描いています。しかし、シミュレーションによると、既知の4つのセドノイド型惑星の軌道は、約42億年前までは非常に似通っていたことが示されました。これは、理論上の第9惑星の存在に疑問を投げかけています。
セドノイドは、海王星の彼方に巨大な第9惑星が太陽を周回しているという長年信じられてきた説を裏付ける重要な証拠の一つです。この小天体の集団は、太陽系の既知の惑星の重力の影響だけでは説明できない、奇妙な方向に伸びた軌道を描いています。これは、セドノイドが未発見の第9惑星に引っ張られている可能性を示唆しています。
「アンモナイトの現在の軌道が他の3つのセドノイド系外惑星の軌道と一致していないという事実は、プラネット・ナイン仮説の可能性を低下させます」と、アンモナイトの軌道シミュレーションを行った国立天文台の研究者、黄宇坤氏は声明で述べた。「かつて太陽系に惑星が存在していたが、後に放出され、現在見られるような異常な軌道を描いている可能性があります。」
アンモナイトの幅は136～236マイル（220～380キロメートル）と推定されています。非常に小さいながらも、その存在は、はるかに大きな何かが作用していることを示唆しています。「アンモナイトは、海王星の重力の影響がほとんどない遠く離れた領域で発見されました。この地域に、軌道が細長く近日点距離の長い天体が存在することは、アンモナイトが形成された太古の時代に何か特別なことが起こったことを示唆しています」と、惑星科学者で今回の研究の共著者である吉田芙美氏は声明で述べています。「これらの特異な遠方の天体の軌道の進化と物理的特性を理解することは、太陽系の全歴史を理解する上で非常に重要です。」
