科学者によると、古代の冥王星には液体窒素の川や湖があった可能性があるという。
アラン・ボイル著
数億年前には冥王星の表面に液体窒素の川や湖が溢れていた可能性があり、この準惑星の軌道の変化と軌道の傾きにより、今後も同様のことが起こる可能性がある。
この仮説は、NASAのニューホライズンズ宇宙船が昨年7月に準惑星とその衛星の近くを通過した際に収集された証拠とよく一致すると科学者らは本日発表した。
本日の発表は、テキサス州ウッドランズで開催された月惑星科学会議で、ニューホライズンズの探査結果のレビュー中に明らかになった。研究チームは、イカルス誌などの学術誌にまだ掲載されていないものも含め、ミッションに関する最新の研究結果を発表した。
チームメンバーの一人であるMITのリチャード・ビンゼル氏は、液体窒素の湖が形成される条件は8億～9億年前に存在していた可能性があると述べた。当時、冥王星の自転軸の傾きは劇的で、この遠い惑星の表面の広い範囲が長期間にわたって太陽光に晒されていた。
「もし数百万年、あるいは数十億年前のそのような時代に接近通過していたら、例えば、その湖が太陽光を鏡面反射しているのが見えたかもしれない。その表面は現在のように凍っているのではなく、液体だからだ」と、ミッション主任研究員でサウスウエスト研究所（SwRI）の惑星科学者アラン・スターン氏は述べた。
この現象は、凍った湖や川のように見える冥王星の現在の地形を説明するだろう。
「冥王星の湖」シナリオは、冥王星の軌道の変化と軸の後ろへの傾きを数十億年にわたって計算したコンピュータモデルから生まれた。ビンゼル氏によると、これらのモデルは冥王星が両極端の気候の中間点にあることを示唆しているという。
現在、冥王星の自転軸は約120度傾いており、これは地球の23度よりもはるかに急激です。つまり、冥王星の夏の間太陽が沈まない北極圏と、軌道上のどこかで太陽が真上にある熱帯圏が重なり合っているのです。
モデルによれば、ミランコビッチサイクルと呼ばれる天文現象により、地軸の傾きは数百万年前にはさらに極端になっていたことが示唆されています。地球上では、同様のサイクルが長期的な気候変動を引き起こしたと考えられています。
冥王星では、気候変動が窒素を豊富に含む冥王星の大気の密度に影響を与えたと考えられます。スターン氏は、太古の大気は火星よりも濃かった可能性があると述べています。「このことは、液体窒素が冥王星の表面に一度、あるいは何度も流れていた可能性を示唆しています」とスターン氏は述べました。
研究者たちは、ニューホライズンズの観測データはまだ分析中だと警告した。より多くのデータが得られた暁には、「冥王星の湖」というシナリオは微調整されるか、あるいは破棄される可能性がある。
「私たちは冥王星の長期的な気候を理解し始めたばかりです」とビンゼル氏は語った。
スターン氏は、現在冥王星から1億8000万マイル以上離れた探査機からダウンリンクされるデータの約半分が残っていると述べた。
本日の会議で報告されたその他の調査結果は次のとおりです。
- ビンゼル氏は、軌道のずれは、冥王星の赤道域の大部分が「ソリン」と呼ばれる窒素含有化合物の赤い層で覆われている理由も説明できると述べた。数十億年にわたる太陽光への過剰な露出によって、この地域の氷の多くは熱せられて消滅した可能性がある。非公式にスプートニク平原として知られる明るい氷の領域は例外だ。ビンゼル氏によると、この地域の氷は巨大な衝突クレーターに閉じ込められていたようだ。
- 冥王星の表面には、氷河の流れと浸食の広範な証拠が見られる。NASAエイムズ研究センターの研究者であるオルカン・ウムルハン氏は声明で、「私たちが観測している浸食には、2つのシナリオが考えられます」と述べた。「冥王星の窒素氷の多くが長い時間をかけて失われた、緩やかな浸食である可能性もあります。あるいは、窒素氷が蒸発して高地に再堆積し、平野部へと再び流れ込むというサイクルの一部である可能性もあります。おそらく、どちらのシナリオも過去も現在も進行しているでしょう。」
- 冥王星とその衛星のクレーターの大きさと数を研究した結果、この衛星系は約40億年前に冥王星と別の天体の間で起こった巨大衝突によって形成されたことが示唆されている。「これは、冥王星系を形成した巨大衝突が最近のものではなく、古代のものであるという初めての証拠です」と、南西研究所の研究員ケルシ・シンガー氏は声明で述べた。「これにより、衝突の歴史は数百万年ではなく、数十億年遡ることになります。」
スターン氏は火曜日午後5時30分（太平洋標準時）より、「冥王星の探査」と題した公開講演を行います。講演はオンラインでアーカイブ配信されます。LPSCのライブおよびアーカイブウェブイベントの全スケジュールについては、http://livestream.com/viewnow/LPSC2016 をご覧ください。
