ドーン探査機が準惑星ケレスの氷火山と薄い大気を示唆
アラン・ボイル著
科学者らによると、準惑星ケレスにある謎の山は、かつては氷の火山であり、溶岩の代わりに塩水と泥を噴いていたらしい。
また、ケレスには地表上または地表付近で見られる水の氷の塊があり、断続的に水蒸気を含む大気が存在する可能性があるとも言われている。
科学者たちは、今週号のサイエンス誌に掲載された6本の論文の中で、これらすべてとそれ以上のことを述べています。これらの研究は、NASAの探査機ドーンによる1年以上にわたる軌道観測に基づいています。ドーンは現在も、太陽系最小の準惑星であり、かつ太陽系最大のメインベルト小惑星でもある、直径590マイル（約940キロメートル）のケレスを周回しています。
この謎の山はアフナ山で、高さ約4.8キロメートルの山頂は、まるで明るい宇宙ピラミッドのように見える。科学者たちは、山頂の凹状の頂部、楕円形の基部、山頂の亀裂、急峻な斜面など、過去の火山活動を示す特徴に注目した。
NASAゴダード宇宙飛行センターのオッタヴィアーノ・ルーシュ氏率いる研究チームは、アフナ山が数億年前というごく最近の氷と泥の噴火によって形成されたと結論付けました。 「これは、塩分を多く含む泥の混合物から形成された可能性があり、地質学的に比較的最近に形成された氷火山の唯一の既知の例です」とルーシュ氏は本日のニュースリリースで述べています。
「アフナ山は、ケレスが最近まで活動していたこと、そして現在も活動している可能性があることの証拠です」と彼は語った。
ケレスの表面で観測される他の明るい斑点のいくつかは、氷火山活動によって形成されたと考えられます。今年初め、ドーン探査機の別の研究チームが、これらの斑点には高濃度の炭酸塩が含まれており、数百万年前に湧昇水によって表面に運ばれた可能性があると報告しました。
NASAのニューホライズンズ計画に携わる研究者たちは、冥王星に氷火山の存在を報告しており、探査機カッシーニは土星の衛星の一つであるエンケラドゥスの氷の地殻の亀裂から水が噴出しているのを検出した。土星のもう一つの衛星タイタンと海王星の衛星トリトンも氷火山のホットスポットである。しかし、ルーシュ氏とその同僚たちは、アフナ山は塩分、氷、泥が混ざり合っているため、他の山とは異なると述べている。
別の研究では、露出した水氷の証拠が示されている。ワシントン州ウィンスロップにあるベア・ファイト研究所のジャン＝フィリップ・コンブ率いるチームは、ドーンの可視・赤外線マッピング分光計の測定値を分析した。その結果、ケレスの中緯度に位置するオクソ・クレーター内の1平方キロメートル未満の領域で、水氷が表面物質と混ざり合っているという結論に至った。
ケレスの環境は、水の氷が数十年以内に蒸発するほどのものです。これは、氷の物質が比較的最近、おそらく小惑星の衝突や地滑りによって露出したことを示唆しています。
ドーンの研究者らは、ケレスで高エネルギーの太陽粒子が予期せず検出されたと報告した。ドーン計画の主任研究者であるカリフォルニア大学ロサンゼルス校（UCLA）のクリストファー・ラッセル氏が率いるチームは、これらの粒子が水蒸気を含む可能性のある極めて薄い大気と相互作用しているのではないかと提唱している。
これは、ケレスから水蒸気の痕跡が噴出しているという、ハーシェル宇宙望遠鏡による以前の研究結果と一致する。しかし、ドーンのガンマ線・中性子検出器の測定値には、別の説明が考えられる。
「この魅力的な世界に関するこの発見やその他の発見を継続できることに非常に興奮しています」とラッセル氏は語った。
ドーンは2007年に打ち上げられ、小惑星ベスタとケレスの探査を行ってきました。主なミッションには約4億5000万ドルの費用がかけられています。NASAは先月、ドーンのミッションを少なくとも2年間延長しました。金曜日には、探査機は現在の高度240マイル（約384キロメートル）から、燃料を節約し、観測範囲も広がる910マイル（約1460キロメートル）への軌道変更を開始する予定です。
