「小さな」小惑星を周回する奇妙な衛星は、実は2つの衛星が融合したものである

NASA の科学者たちがルーシー宇宙船に搭載された機器で撮影された小惑星ディンキネシュの最初の画像を一目見た時、その周りを衛星小惑星が周回していることに驚きました。セラムと名付けられたこの衛星には、もう一つの驚きが待っています。セラムは単なる 1 つの衛星ではありません。接触連星 (2 つの衛星が融合したもの) であり、親小惑星から飛散した破片によって形成されました。この発見は、5 月 29 日のネイチャー誌に掲載された研究で説明されており、この珍しい配置は、小惑星やその他の天体が時間の経過とともにどのように形成されるかに関する既存の理論に疑問を投げかけています。

「これらの小天体は当初考えていたよりもはるかに複雑です」と、研究の共著者でメリーランド大学の惑星科学者ジェシカ・サンシャイン氏は声明で述べた。「探査機による追加観測により、ディンキネシュの自転速度やセラムの軌道パターンなどの特徴をより良く分析することができました。また、それらがどのような物質でできているのかをより良く理解し、地球上の天体がどのように作られるかを知ることに一歩近づきました。」

ディンキネシュ（通称ディンキー）とその衛星セラムは、ルーシーが計画している12年間の旅で探査する11個の小惑星のうち最初の2個です。これは火星と木星の間の主小惑星帯に位置する小さな小惑星です。地球に脅威を与えることは知られていません。

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研究によると、ルーシー探査機が撮影した画像には、ディンキーの谷間が写っており、小惑星の約 25% が本体から分離している。その後、小惑星の構造的崩壊後に尾根が形成され、科学者が現在セラムと名付けている接触連星が形成された。研究チームは、ディンキーの高速回転運動により、小惑星が岩石の破片を放出して整然としたと理論づけた。この破片の一部が集まってセラムを形成した可能性がある。破片のその他の部分は、岩石となって再びディンキーに降り注ぎ、探査機が撮影した尾根を形成したと考えられる。

「地球のような惑星がどのようにして誕生したかを理解するために重要なことの一つは、物体が衝突したときにどのように振る舞うかを理解することであり、その強さを理解する必要があることを理解する必要がある」と、研究の共著者でサウスウエスト研究所の惑星科学者ハル・レヴィソン氏は声明で述べた。「基本的に、惑星は太陽を周回する[小惑星のような小さな物体]が互いに衝突したときに形成された。物体が衝突したときにバラバラになるか、くっつくかは、その強度と内部構造に大きく関係している。」

研究チームは、ディンキーは内部に強度があり、そのおかげでこの宇宙岩石はほぼそのままの形を維持できたと考えている。ディンキーの珍しい二重衛星系がどのように形成されたのかは未だ謎だが、今回の発見は、同様の天体とのさらなる比較研究への道を開くものだ。

「個人的には、ディディモス連星系とこの連星系を比較することにとても興奮しています。特に、太陽系のまったく異なる部分にあるにもかかわらず、大きさ、全体的な形、おそらく構成など、多くの類似点を共有しているように見えるからです」とサンシャイン氏は語った。

ディディモス連星系は、2022年9月にNASAの小惑星衝突ミッションDARTのターゲットとなった小惑星です。車ほどの大きさのDART宇宙船は、ディディモスの小さな衛星ディモルフォスをうまく逸らし、軌道を変えました。

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「ディディモス連星系は地球に近い環境にありますが、ディンキネシュ連星系は地球からはるかに離れた主小惑星帯にあります」とサンシャイン氏は言う。「両者は非常に異なる特徴を持っていますが、現在私たちが知っている形になるまでに同様の過程を経たのではないかと考えています。」

ルーシーは、主小惑星帯の内側の端をかすめた後、12月に重力アシストのために地球に戻る。このフライバイにより、ルーシーは再び主小惑星帯を通過する。そこで、2025年4月に小惑星ドナルドヨハンソンを観測し、その後2027年にトロヤ群小惑星へ移動する予定である。

「私たちの究極の目標は、天体の形成を理解することです」とサンシャイン氏は言う。「惑星はどのように形成されるのか？地球はどのようにして形成されたのか？大きな惑星は小さな天体によって形成されることはわかっているので、これらの小さな小惑星を研究することで、物質が小規模でどのように振る舞い、相互作用するかを知ることができます。ディンキーや私たちが通過している他の小惑星によって、惑星がどのように形成されるかを理解するための基礎を築いています。」