ニューホライズンズの太陽系カイパーベルトからの遠大な発見がカバーストーリーに
アラン・ボイル著
2014 MU69、またはウルティマ・トゥーレとして知られる宇宙の雪だるまは、NASAのニューホライズンズ宇宙船との遭遇から得られた初の査読済み結果とともに、科学誌「サイエンス」の表紙に登場し、今日、その知名度がさらに高まった。
ニューホライズンズの主任研究員でサウスウエスト研究所の惑星科学者アラン・スターン氏は、「カイパーベルト」として知られる氷物質のまばらな帯の内部で太陽から40億マイル離れた軌道を周回する、2つの葉を持つこの天体を詳しく研究することで、太陽系がどのように形成されたかの解明に役立つ可能性がある」と述べた。
「私たちは、保存状態の良い古代の残骸を調査しています」とスターンはニュースリリースで述べた。「ウルティマ・トゥーレに関する発見が、太陽系形成の理論を前進させることは間違いありません。」
本日発表された研究結果のほとんどは、元旦のニューホライズンズの接近通過後に非公式に発表されたものだが、研究論文ではこれまでに判明したすべてのことがまとめられており、まだ解明されていない謎も指摘されている。
例えば、雪だるまの形を例に挙げましょう。データを詳しく分析した結果、ウルティマ・トゥーレの2つのローブは、雪玉2つというより、クルミとハンバーガーのような形をしていることがわかりました。「ウルティマ」と呼ばれる幅広で平らなローブは、幅約13.6マイル（約20.4キロメートル）×12.4マイル（約20.4キロメートル）、厚さはわずか4.3マイル（約7.8キロメートル）です。クルミ型のローブは「トゥーレ」と呼ばれ、幅は8.7マイル（約8.7キロメートル）×8.7マイル（約9.7キロメートル）×6.2マイル（約14.5キロメートル）です。2つのローブを合わせると、端から端までの長さは約35キロメートル（約35キロメートル）になります。
トゥーレの目立った特徴は、ニューホライズンズのミッションコントロールセンター（正確にはジョンズホプキンス大学応用物理学研究所）がある州にちなんでメリーランドというニックネームが付けられた、幅5マイルの衝突クレーターです。
しかし、ウルティマは表面が複雑に絡み合ったクレイジーキルトのような構造をしているようだ。これは、この宇宙のハンバーガーのような構造が、様々な小さな微惑星から合体した可能性を示唆している。「これらがウルティマ形成の痕跡なのか、それともその後の進化の結果なのかは不明だ」と著者らは記している。
科学者たちは、ウルティマとトゥーレはかつて互いの周りを公転していた別々の天体で、互いの重力によってゆっくりと引き寄せられていったと推測しています。2つの天体の軌道運動量は何らかの形で散逸したはずですが、研究者たちはそれがどのように起こったのかをまだ解明していません。初期の太陽系星雲に含まれる原始ガスとの相互作用によるものでしょうか、それとも軌道を縮小させる物質の放出によるものでしょうか。
ウルティマ・トゥーレは、近距離で観測された太陽系外縁天体の中で最も赤い天体の一つです。これは、天体表面の有機物質の化学変化によるものと考えられています。予備調査の結果、ウルティマ・トゥーレの表面には、メタノール、水氷、有機分子が混ざり合った珍しい物質が含まれていることが示唆されています。
ニューホライズンズ探査機のメモリバンクからより詳細なデータが送信されれば、科学的謎の一部が解明されるかもしれません。本日発表された研究は、フライバイ中に収集された全データの約10%に基づいており、現在でもその数値はわずか25%程度です。送信は2020年の夏の終わりまで続くと予想されています。
ニューホライズンズは2015年に冥王星を通過し、歴史を築きました。そして、ウルティマ・トゥーレは、現在13年間の宇宙ミッションの第二幕を飾るものです。そして、これから第三幕が控えているようです。ピアノほどの大きさのこの探査機は、時速約5万キロで外向きに飛行し、遠くを通り過ぎながらカイパーベルトのより多くの天体を監視しています。ニューホライズンズがウルティマ・トゥーレからのすべてのデータを送り終える頃には、スターン氏と彼の同僚たちは、さらに別の接近フライバイのターゲットを特定したいと考えています。
サイエンス誌に掲載されたオープンアクセス論文「ニューホライズンズによる小型カイパーベルト天体2014 MU69探査の初期結果」には、200名以上の研究者が共著者として名を連ねています。著名な共著者には、NASA副長官トーマス・ザーブッヘン氏、NASA惑星部門長ロリ・グレイズ氏、NASA主任科学者ジム・グリーン氏、そしてクイーンの伝説的ギタリストで、立体画像撮影を専門とする天体物理学博士でもあるブライアン・メイ氏などがいます。
