月は私たちに輝き続けるが、その理由は分からない

強力な望遠鏡で月をじっと見つめると、表面で何か奇妙なことが起きていることに気づくでしょう。一瞬閃光が放たれ、そして説明のつかない速さで消えます。人類は少なくとも千年にわたってこれを目撃したと主張しており、現代の天文学者は 20 世紀後半からこの現象を記録してきました。一時的な月の現象 (TLP) と呼ばれるこの現象は、その原因を実際に理解することなく、何度も何度も見てきました。

ついに答えがすぐに得られるかもしれない。ドイツ、バイエルン州ヴュルツブルク大学の天文学者ハカン・カヤル氏は現在、スペイン、セビリアの北60マイルにある天文台で運用されている新しい月望遠鏡システムを利用して、月の光と闇の変化の原因を解明するプロジェクトに取り組んでいる。まだ開発中だが、このシステムは4月から運用されており、すでに数十年にわたる月の謎を解く瀬戸際にいるという期待が高まっている。

カヤル氏によると、TLP の閃光は、通常、1 秒か 2 秒以内に現れて消える光のバーストに過ぎないが、文献には、表面を数分から数時間にわたって明るくする、より長時間にわたる観測結果もいくつか記録されている。光のスパイクは、これまで、直径 10 マイルまで広がる、赤やピンクの輝きのようなものとして説明されてきた。天文学者は現在、通常、週に数回、この現象を目撃している。まれに、こうした光の変化によって、表面に暗い斑点が現れることもある。

カヤル氏によると、この現象の原因として最もよく挙げられているのは、隕石の衝突、おそらく月震によるガスや蒸気の放出で地表が曇り、異常な光の反射が起こること、太陽風との相互作用による静電放電、岩石の破砕による発光などだという。

TLP が初めて確認されたのは、1958 年にロシアの天文学者による観測だった。その後数十年にわたり、より強力な機器を使用する他の天文学者たちが、月の表面で光と明るさの異常がちらつくのを観察し続けた。1967 年にサイエンス誌に発表された論文は、この観測を「月の一時的な現象」と名付けた最初の論文だった。TLP について執筆した英国アベリストウィス大学の研究者トニー・クック氏は、月面の閃光に関する報告は約 3,000 件あると推定しているが、その多くはアマチュア天文学者や経験の浅い観測者によるものだ。最近では、欧州宇宙機関が 2017 年から NELIOTA 望遠鏡を運用し、私たちが考えていたよりもはるかに多くの閃光が発生しており、表面のより広い範囲に分布していることを発見した。

TLP の原因は複数ある可能性があり、また、これらの閃光が非常に速く発生するという事実により、その起源を突き止めることは困難になっています。原因解明の進展がまったくないことで、月科学者たちはさらに困惑し、TLP の謎は深まるばかりです。

しかし、NELIOTA の観測は、TLP の研究に対する科学者の関心を再び高めることに役立っています。そして、ここでカヤル氏のプロジェクトの出番です。彼は、新しい望遠鏡を「低予算システム」と表現しています。これは、1 つのマウントに 2 つの望遠鏡チューブを組み合わせたもので、両方のチューブには 2 台の異なるコンピューターに接続されたカメラが搭載されています。2 つの望遠鏡は毎晩月の表面を継続的にスキャンし、両方のカメラが光る現象を捉えると、システムはデータをカヤル氏と彼のチームに直接送信します。

各コンピューターには、閃光やその他の光現象を自動的に検出する AI ソフトウェアが搭載されています。ソフトウェアは、観測を重ねるにつれて、月面の閃光と鳥や飛行機などの地上の物体による光の影響をより適切に区別する方法を学習します。「私たちの主な仕事の 1 つは、誤報率をできるだけ低く抑えて現象を検出するためのソフトウェアをさらに開発することです」と Kayal 氏は言います。「すでに機能する基本バージョンはありますが、改善が必要です。このプロジェクトはまだ第三者からの資金提供を受けておらず、大学自体のリソースによってのみ資金提供されているため、ソフトウェアに十分な人材がいません。しかし、研究の中でソフトウェアの改善を手伝ってくれる学生がいます。」

スペインのセビリアの北60マイルに位置し、まだ完成途中のこの新しい装置は、光の強度に応じて多少の変動はあるものの、1ピクセルあたり5キロメートル規模の比較的大きな閃光現象しか検出できない。しかし、研究者たちは長期的なビジョンを念頭に置いている。より高性能なカメラを簡単に設置でき、閃光に伴う地球化学的成分を明らかにする分光計を追加する計画もある。十分な資金援助があれば、この新しい望遠鏡はさまざまな月の研究に貢献できるとカヤル氏は考えている。

「カヤルのプロジェクトがどう進むか、とても楽しみです」とクック氏は言う。「このプロジェクトは、私たちが時々受け取る TLP に関するアマチュア天文家からのレポートを確認するのに非常に役立つリソースになるでしょう。」現在の仕様は限られていると考えている一方で、望遠鏡に施せる改良には勇気づけられている。カラーカメラがあれば、フラッシュ間の微妙な違いを指摘するのに役立つだろうとクック氏は言う。

そして、これらの閃光に関する研究は、おそらく最も適切で重要な時期に行われている。惑星科学との関連でTLPの起源を理解し、月の起源に光を当てる可能性があるほか、考慮すべき実用的な意味合いもある。「今、月への逃避が続いています。今回は滞在するためです」とカヤル氏は言う。「人々がそこに住み始める前に、現地の環境を完全に理解する必要があります。」TLPの原因の多くは、隕石の衝突や地殻変動などであり、表面の宇宙飛行士に安全上の危険をもたらす可能性もある。つまり、閃光は、それらの現象がどのくらいの頻度で発生するかの特徴づけに役立つ可能性がある。さらに、「月面の閃光は、私たちにとって良い技術的ターゲットです。月の閃光は、私たちのセンサーシステムの一種のテストベッドであり、太陽系の他の惑星や月への将来の衛星ミッションで使用される可能性があります。」

カヤル氏と彼の同僚は、システムが 1 年以内に完全に稼働することを期待しています。それまでは、現在のソフトウェアを使用して観察を続け、修正が必要なコンポーネントを特定する予定です。