太陽系外から来た小惑星と彗星を見分ける方法

2017年10月、ある物体が時速19万6000マイルで太陽系内部を通過し、その後遠ざかっていった。天文学者たちは、その物体が太陽系内に進入した角度から、この付近から来たものではなく、おそらくはるか遠くの恒星系から来たものだと判断できた。

研究者たちは、その動きが速すぎてよく観察できなかったが、それが現れるとすぐに、利用できる望遠鏡を使ってできるだけ詳しく追跡し始めた。最初は彗星かもしれない、次に小惑星かもしれない、そして表面にグニャグニャした有機質の塊がある彗星かもしれないと人々は考えた。

現在、 『ネイチャー』誌に掲載された研究によると、この小惑星が太陽系から遠ざかるにつれて軌道に小さいながらも重要な変化が見られ、結局は彗星である可能性が高いという。

ちょっと待ってください、彗星と小惑星の違いは何ですか?

いい質問ですね。小惑星とは、太陽の周りを回る小さな岩石のことです。NASA によると、最大のものはベスタで、周囲は 329 マイルです。より小さなものはその大きさのほんの一部で、周囲は 33 フィート未満です。研究者は太陽系で 780,290 個の小惑星を特定しており、その組成に基づいて、金属質、石質、粘土質またはシリカを含む岩石でできているなど、大きく 3 つの異なるクラスに分類されます。

私たちはまだ小惑星についてもっと知ろうとしている。日本の探査機「はやぶさ2」は小惑星リュウグウに到着したばかりで、NASAの探査機「オシリス・レックス」はベンヌに向かっている。どちらの探査機も小惑星の表面をサンプル採取し、採取した標本を地球に持ち帰る予定だ。

太陽系には小惑星よりも彗星の数が知られており、現在その数は 3,526 個です。私たちはすでに彗星を訪れたことがあります。スターダスト計画は 2006 年に彗星の尾を通過し、接近通過したサンプルを持ち帰りました。

彗星は小惑星とは異なり、岩石の天体というよりは汚れた氷の塊に似ています。核と呼ばれる中心部分はかなり小さく、太陽系の外縁部を移動する間も凍ったままです。しかし、温かい太陽に近づくにつれて、その氷は溶け始め、太陽風に押されて後を追う塵とガスの雲を作ります。この特徴的な尾は、何世紀にもわたって人間が出現するたびに注目し記録してきましたが、コマと呼ばれ、数十万マイルに及ぶこともあります。

現在、オウムアムアには目に見えるコマはなく、灼熱の太陽に近い水星の軌道内を通過したときでさえ、特徴的な尾を放射し始めなかった。研究者たちは、これは細長い物体を取り囲む厚い断熱層の塵と汚れによるものだと考えている。

しかし、オウムアムアは軌道をわずかに変え、約25,000マイルもコースから外れた。

新しい論文の中で、天文学者たちは方向の変化は表面を突き破って天体を新たな進路へと導いた小さなガスと塵の噴流によるものだとしている。

「オウムアムアに加わるこの微妙な力は、表面から噴出するガス状物質の噴流によって生じている可能性が高い」と、論文の共著者でNASAの地球近傍天体研究センターの研究員であるダビデ・ファルノッキア氏は言う。「同様のガス放出は、太陽系の多くの彗星の運動にも影響を与えている」

彗星や小惑星が惑星に衝突すると何が起きるでしょうか?地球に衝突したらどうなるでしょうか?

自然天体が地球に衝突すると、さまざまな変化が起こります。天体が私たちを取り囲む厚い大気層を突き破ると、その外側が熱くなり、時には空を横切るときに光るほどになります。時には完全に燃え尽き、岩石が宇宙のフロントガラスにぶつかった虫のように空気にぶつかって砕け散ることもあります。

そうなると、その天体はもはや単なる彗星や小惑星ではなく（NASA によると、太陽の周りを回る天体は流星体と呼ばれる）、流星となる。もし、そのような破壊の明るい兆候が空に一斉に輝いているなら、それは流星群である。

流星は時々、非常に大きくて明るいものがあり、十分に明るい場合は火球と呼ばれます。これらの中には非常に大きいものもあり、空中で爆発して地上に被害を与えることもあります。たとえば、2013 年にロシアの都市チェリャビンスクで窓が吹き飛ばされた事件や、1908 年にシベリアの森林の一部をなぎ倒したツングースカ事件などがそうです。

火球は火球とも呼ばれ、研究者は 1994 年から 2013 年の間に 566 件の現象を追跡しました (上の地図を参照)。一般的に、流星は宇宙の岩石の小片よりも少し小さいものになる傾向があり、皆さんが本当に心配しているのはそれではないことはわかっています。では、大きなものはどうでしょうか。大気圏のシールドを通り抜けて、文字通り衝突するほどのものでしょうか。

また名前を変える時が来ました! 実際に地面に到達した小惑星の残骸は隕石と呼ばれます。幅 62 フィートのチェリャビンスク隕石の 75 パーセントは大気圏で燃え尽きましたが、9,000 ポンドから 13,000 ポンドの物体が地面に衝突しました。

NASA によると、これはそれほど珍しいことではない。毎日約 100 トンの宇宙の岩石が地球の大気圏に落下している。そのほとんどは無害に燃え尽きる。より大きな火球 (車ほどの大きさ) は 1 年に 1 回程度大気圏に衝突し、非常に大きな流星体 (フットボール競技場ほどの大きさ) は 2,000 年に 1 回程度の頻度で衝突する傾向がある。これは、地域に重大な被害をもたらすには十分な大きさだ。幸い、恐竜を絶滅させた隕石のように、世界的影響を及ぼすほどの大きさの隕石はそれほど頻繁には衝突せず、5,000 万年から 1 億年に 1 回程度の頻度で衝突する。

彼らに対して私たちは何ができるでしょうか?

地球に近いすべての物体がどこにあるかを知ることは、良いスタートです。NASA は、欧州の NEODyS やその他の衛星と同様に、地球近傍天体 (NEO) を追跡しています。宇宙空間にある物体の位置と軌道を把握することで、科学者は、その物体が地球に衝突する可能性があるかどうか (衝突するかどうか) を予測することができます。

次のステップは、万が一そのような事態が発生した場合に備えることですが、幸いなことに、人々はそれに取り組んでいます。2018 年 6 月、米国は「国家地球近傍天体対策戦略および行動計画」を発表しました。この計画では、万が一そのような事態が発生した場合に、起こりうる危険に対処するために必要な手順が示されています。

しかし、準備ができているということは、恐れているということではありません。近くや遠く、さらには太陽系のはるか遠くにある彗星や小惑星について、まだ学ぶべきことがたくさんあります。

「オウムアムアを研究すればするほど、ますます面白くなります」と、ハワイ大学の天文学者でネイチャー誌の論文共著者のカレン・ミーチ氏は言う。「短期間で集中的な観測キャンペーンから、どれだけ多くのことがわかったかに驚いています。次の恒星間物体が待ちきれません！」