謎の小惑星は実は太陽系最小の準惑星かもしれない

謎の小惑星は実は太陽系最小の準惑星かもしれない

主小惑星帯で4番目に大きい天体であるヒュギエアの新しい望遠鏡による調査では、その驚くべき球形から、準惑星であることが示唆されている。

1849年にイタリアの天文学者アンニバレ・デ・ガスパリスによって発見されたヒュギエアは、火星と木星の間にある小惑星帯に位置しています。ヒュギエアは小惑星帯の中で4番目に大きい天体で、ケレス、ベスタ、パラスだけがそれよりも大きいです(3つのうち、ケレスだけが準惑星です)。しかし、その大きさにもかかわらず、ヒュギエアの研究は進んでおらず、ビッグ4の中で最も謎に包まれた天体と言えるでしょう。

本日Nature Astronomyに掲載された新たな研究は、ヒュギエアの形状、大きさ、自転、そして起源など、これまでの知見を大きく覆すものです。フランスのマルセイユ天体物理学研究所の天文学者ピエール・ヴェルナッツァ氏が率いるこの研究は、チリのアタカマ砂漠に設置された超大型望遠鏡(VLT)に搭載された欧州宇宙機関(ESA)のSPHERE観測装置による最近の観測によって可能となりました。

最も重要なのは、この新たな研究が、ヒギエアの地位が小惑星から準惑星へと昇格する可能性があることを示唆していることです。もしそうなれば、ヒギエアはケレスに取って代わり、太陽系最小の準惑星となるでしょう。

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大きなメインベルトオブジェクトの比較。画像: (ESO/P. Vernazza et al.、L. Jorda et al./MISTRAL アルゴリズム (ONERA/CNRS)

国際天文学連合(IAU)が2006年に策定した基準によると、天体が準惑星と指定されるには、4つの要件を満たす必要があります。太陽の周りを独自の軌道で回っていること、衛星ではないこと、近傍の物質を吸い上げていること、そして「静水圧平衡」に達していること(つまり、ほぼ球形であり、硬く不規則な形状を克服するのに十分な重力を持っていること)です。今回の研究では、ヒュギエアが静水圧平衡を含むこれら4つの要件をすべて満たしていることが示唆されています。

「ヒュギエアの球形度を他の太陽系天体の球形度と比較すると、ヒュギエアはケレスとほぼ同じ球形であることが示され、この天体が準惑星として再分類される可能性が開かれた」と新研究の著者らは述べている。

ヒギエアの直径の推定精度が向上し、幅は430キロメートル(267マイル)とされています。比較対象として、他の準惑星である冥王星とケレスの直径はそれぞれ2,400キロメートル(1,490マイル)、950キロメートル(590マイル)です。また、ヒギエアの自転周期の修正推定値によると、1日は13.8時間で、これは以前の推定値の約半分です。

表面には比較的小さなクレーターが2つ発見されました。1つは幅約180キロメートル(112マイル)、もう1つは約97キロメートル(60マイル)です。このプロジェクトに着手するにあたり、天文学者たちは、この天体の起源に関連する巨大なクレーターを発見できると期待していました。ヒギエアは、ヒギエア族(約7,000個の天体が同一の母天体から派生した小惑星群)の中で最大のものです。そのため、科学者たちは、ベスタで発見されたもの(直径約500キロメートル(310マイル))に似た、ヒギエアにも巨大な衝突盆地が見られると予想していました。

「これら2つのクレーターはどちらも、体積が100km(60マイル)の天体に相当するヒュギエア族小惑星の衝突によって形成されたとは考えられません。小さすぎるのです」と、チェコ共和国プラハのカレル大学天文研究所の研究成果と新論文の共著者であるミロスラフ・ブロシュ氏は、ESAのプレスリリースで述べた。

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、ヒギエア族小惑星は、直径75~150キロメートル(46~93マイル)の天体との大規模な正面衝突によって形成された可能性があることを示した。この衝突により、ヒギエアの母天体(前述の通り、直径約100キロメートル)は消滅した。しかし、長い年月をかけて、その後に残った破片の多くは再集合し、現在私たちが目にする(ほぼ)球形の天体を形成した。この衝突は20億年以上前に発生したと推定されている。

今後、IAUはヒュギエアを準惑星とみなすべきかどうかを決定する必要がある。おそらくより重要なのは、比較的新しい表面を持つヒュギエアが、ベスタやケレスといった他のメインベルト天体とは区別され、さらなる研究、ひいては無人探査ミッションの実施にも魅力的な天体となっている点である。

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