私が冥王星を今でも愛する理由

2006 年にニューホライズンズ宇宙船が冥王星に向けて打ち上げられたとき、「最後の惑星への最初のミッション」というキャッチフレーズが長くは続かないだろうとは誰も思っていなかった。私を除いては。その 2 週間前、私はエリスを発見した。エリスは冥王星より 30 パーセント重い氷の天体だった。私の発見によって、当時 76 年間続いた太陽系で最も遠い惑星としての冥王星の地位が終わることは明らかだった。エリスがその仲間入りをするか、冥王星が惑星の地位を失うかのどちらかだ。

誰もが同意した点がひとつある。冥王星について私たちが知っていることの少なさだ。冥王星はあまりにも小さく、地球からはぼんやりとしか見えない。ニューホライズンズは、その鮮明さをもたらすために設計された。過去 9 年間、地球と冥王星の間の 30 億マイルを高速で移動し、今月後半にはついに目的地に到着する。この探査機は、赤外線カメラ、紫外線カメラ、高エネルギー粒子収集機などを搭載している。時速 31,000 マイルで航行しながら、冥王星とその衛星カロンの画像を、これまで誰も見たことのないほど詳細に撮影する。

冥王星の降格につながった発見をした人物にとって、このフライバイはもはやそれほどエキサイティングなものではないかもしれない。しかし、それは真実からかけ離れている。ニューホライズンズは今や冥王星だけにとどまらない。太陽系のまったく新しい領域を理解するのに役立つ準備が整っているのだ。

理由はこうです。このミッションが最初に構想されたとき、私たち天文学者は冥王星を少し変わった存在だと考えていました。まず、冥王星は小さく、表面は氷と岩石で覆われており、太陽に近い軌道を回る巨大なガス惑星とは対照的です。しかし、打ち上げ以来、私たちは冥王星とその周辺についてずっと多くのことを学んできました。そして、それは例外ではなく、むしろ規則のようです。

冥王星はカイパーベルトの内縁に位置し、カイパーベルトは海王星の外側の広大な領域である。このベルトには直径100キロメートルの天体が数十万個、さらにそれより小さい天体が多数存在する。それぞれに特徴がある。例えば、エリス（現在でもベルト内で最も質量が大きいことが知られている天体）の大気は、558年の公転周期の間に、表面に凍ったり再蒸発したりを繰り返す。フットボールのような形をしたハウメアは、太陽系のどの大型天体よりも速く自転している。この回転は、太古の衝突によって太陽系の最外縁部に氷の破片が飛び散った結果である。マケマケの表面は化学工場のようで、メタンの氷の塊をゆっくりとエキゾチックな氷のスープに変えており、その中には地球上の研究室以外でこれまで見たことのない氷もある。他にも、クワオア、オルクス、セドナ、白雪姫（聞かないでください）などの名前のついた天体がある。

私はこれらの奇妙な天体をすべて見つけました。そして、それぞれが冥王星を惑星として数えるのではなく、準惑星と呼ぶべきであるという証拠を補強しました。冥王星はカイパーベルトの近隣の天体と軌道を共有しており、単独で周回する他の惑星と異なります。天体を適切に分類することは、天体の仕組みやそもそもの成り立ちを理解するための重要な第一歩です。しかし、特に一般大衆の間では、冥王星の新しい地位に誰もが同意したわけではありません。今日まで、冥王星を惑星の殿堂に組み入れることができるかどうかを尋ねるメールが届きます。（答え：いいえ。）世間には確かに懐古趣味の人がたくさんいます。

わかります。小学生の頃から、冥王星の表面がどんなものか頭の中に描いていました。私の冥王星では、氷の尖塔が薄暗い風景に不吉な影を落としています。触れるだけで倒れてしまうかもしれません。太陽はとても遠いので、地面に散らばっている小さな割れた破片で覆い隠してしまうかもしれません。しかし、今年が終わると、私の冥王星は消え、本物の画像に置き換わるでしょう。それでいいんです。なぜなら、ニューホライズンズは終わりではなく、むしろ始まりを告げるからです。

子供の頃に想像していた冥王星は消え去り、本物のイメージに置き換わるでしょう。でも、私はそれでいいと思っています。

探査機が接近するにつれ、初期の画像では冥王星とカロンが小さな球体として焦点に収まってきた。表面の特徴の最初の兆候が見られる。カロンとは別に、4 つの小さな衛星が惑星の輝きから姿を現した。探査機がさらに接近するにつれ、これまで知られていなかった衛星が発見されるだろうか。おそらくそうだろうが、それを知るにはしばらく時間がかかるかもしれない。ニューホライズンズのフライバイは一瞬で終わり、探査機は星間空間に向かって疾走するが、画像は数か月にわたって少しずつ戻ってくるだろう。

これらの画像は、地上および地球周回軌道上の望遠鏡で撮影されたぼやけた画像から推測したことを大部分裏付けるものとなるはずだ。冥王星は比較的滑らかで、両極には凍結した窒素が明るく集中し、赤道沿いの領域は暗い。そこでは、メタンが表面に凍結し、深紅のタールのような物質に分解し始めている。カロンは完全に異なって見えるはずで、古く、多数のクレーターがある。冥王星の表面を移動して表面を滑らかにする氷は、衛星が小さく重力が弱いため、カロンでは宇宙空間に蒸発しているはずだ。カロンの表面で何かもっと起こっていることの兆候も見られるのではないかと思う。おそらく、表面の他の部分が打撃を受けたずっと後になってから、古代の火山水噴出が月を横切って流れた領域だろう。

科学者として、発見が確認されるのは素晴らしいことです。しかし、新しい疑問が湧き上がると、さらに興奮します。そして、ニューホライズンズは、多くの疑問を湧き起こすでしょう。冥王星のような天体の表面に、凍てつく間欠泉が点在しているのでしょうか？これほど小さな大気に天候は存在するのでしょうか？カロンには本当に過去に氷火山があったのでしょうか？もしそうなら、氷火山とは一体何であり、どのように機能するのでしょうか？

これらの天体が形成されてから 45 億年の間に、どれだけの隕石がこれらの天体に衝突したのでしょうか。答えるべき疑問はたくさんありますが、最も興味深いのは、私たちがまだ考えもしなかった疑問でしょう。

最終的に、ニューホライズンズは太陽系がどのように誕生したかを知る手助けをしてくれるでしょう。その理由の 1 つは、カイパーベルトの古代の地表が海王星などのガス惑星よりもはるかに長い歴史の傷跡を負っているからです。そこで私は新しいキャッチフレーズを提案したいと思います。「最後のフロンティアへの最初のミッション」。

マイク・ブラウンはカリフォルニア工科大学の惑星天文学者であり、『How I Killed Pluto and Why It Had It Coming』の著者です。

この記事はもともと、Popular Science の 2015 年 7 月号に掲載されました。