土星のA環は他の環より高密度で若い可能性

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探査機「カッシーニ」による土星の環の温度変化データとモデル計算の比較から、A環は他の環よりも密度が高く若い可能性が示された。

【2015年9月4日 NASA JPL

土星は約29年で公転しており、その半分である約15年ごとに、赤道の真上から太陽が照らす。地球での「春分、秋分」にあたるこのタイミングでは土星の環の真横から太陽の光が当たるので、見かけ上、土星の環が消失したように見える。また、この前後の数日間には環の中に見慣れない影や波立ったような構造が現れ、環の温度が下がる。

2009年の春分時の土星
カッシーニがとらえた2009年の春分時の土星(提供:NASA/JPL/Space Science Institute)

NASAジェット推進研究所の森島龍司さんたちの研究チームは、土星が春分を迎えた2009年8月ごろに探査機「カッシーニ」が取得したデータを調べ、コンピュータでモデル計算した温度データと比較した。すると、環の大部分では温度の下がる様子がモデルと一致していたが、明るい環のうちで一番外側にあるA環の温度だけはモデル計算よりも高いことが示された。

さらに詳しく調べたところ、A環を構成する粒子の大半が1mくらいの大きさで、成分のほとんどが氷であると考えれば、観測されたような温度に最もよく合うことがわかった。

粒子が一部分に集まっている原因としては、たとえば過去数億年以内に衛星が巨大天体の衝突で破壊されたという可能性がある。残骸が環全体に均等に拡散するほど時間が経っていないということだ。

あるいは、複数の小衛星が環の内部に移動し氷の粒を外から運んできたのかもしれない。この小衛星たちが土星や他の衛星の重力で破壊され、氷塊がA環に広がったという考えだ。こうした説が正しければ、A環(とくに温度上昇が顕著な中央部)の年齢は、土星本体と同じくらい古いと考えられている他の部分よりもずっと若いと推測される。

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