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火星にも環が存在した? ~火星の環と衛星に関する研究~

火星にも環が存在した? ~火星の環と衛星に関する研究~ 衛星
火星にも環が存在した? ~火星の環と衛星に関する研究~

 

土星の周りに美しい環が存在していることは、多くの人が知っていると思います。しかし環があるのは土星だけではありません。

現在は環を見ることはできませんが、遠い昔、火星にも土星のような環が存在していたかもしれないことが判明しました。

今回は、火星の環とその研究についてご紹介していきたいと思います。

この研究は第236回アメリカ天文学会で公開されており「The Astrophysical Journal Letters」に、まとめられています。

 

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なぜ火星に環が存在したのか?

環というのは土星だけではなく天王星、木星、海王星にも見られるものです。さらにはカリクローや キロンといった小惑星のほか、ハウメアという準惑星にも環は存在します。

そして、2017年に遠い昔の火星に環があったかもしれないという説が叫ばれるようになりました。

そこで研究者は、火星に小惑星がぶつかったことによって飛び散った残骸が環を形作り、その環が火星の第1衛星であるフォボスへと変化したのではないかと考えました。

初期のフォボスは、現在のフォボスよりも巨大であったといいます。

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ロッシュ限界を引き起こしたフォボス

火星の第2衛星であるダイモスは、赤道面に対して軌道が1.8度傾斜しています。

しかし、それ以外に研究者たちが関心を寄せるような特色はなく、何の変哲もない軌道を30時間ほどで周っています。

しかし、フォボスは目立った特徴のある衛星です。公転周期は7時間39分という非常に短い時間であり、火星との距離もそう遠くはありません。

また、年に1.8cmずつではありますが、火星との距離を縮めています。年に1.8cmずつ移動するフォボスは、やがてロッシュ限界を引き起こすといわれています。

そして、ロッシュ限界によってフォボスは飛び散り、飛び散った残骸が環を形作るようになるそうです。

さらに 残った残骸は極小の衛星のもととなり、新たな衛星を作り出していきます。研究によると、このような現象は1度だけではなく、数回ほど行われたかもしれないことがわかっています。

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傾斜するダイモスの軌道

マティヤ・クーク氏を筆頭とした米国SETI協会の研究によると、ロッシュ限界によって環がつくられ、新たな衛星をつくり出すこの過程が 第2衛星ダイモスの軌道を傾斜させたといわれています。

過去のフォボスは現在のフォボスよりも20倍も重いといわれていて、過去のフォボスが外側へ押しやられることによって、ダイモスとフォボスが軌道共鳴という現象を発するそうです。

軌道共鳴とは2つの天体同士の重力が作用して、天体の軌道が変わる現象のことをいいます。そして、軌道共鳴によりダイモスの軌道が1.8度傾斜することが明らかになりました。

このことから、遠い昔の火星には環が存在したという仮説の根拠は、より強いものとなりました。

火星に環が存在していた時代、惑星と小惑星はしょっちゅうぶつかり合っていました。そのため、火星の環がつくられたのはぶつかり合いによるものではないかという意見もありました。

しかし、マティヤ・クーク氏はダイモスが傾いたのはおよそ35億年ほど前であり、小惑星とのぶつかり合いによって環がつくられたとは考えにくいとの見解を示しています。

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フォボスの研究と調査

現在火星の付近を漂っているフォボスは2億年前に生まれたものであると推定されており、JAXAは火星衛星探査計画(通称MMX)によって、近い将来フォボスを調査しようと計画しています。

調査が順調に進めば、2029年には探査機が衛星フォボスのサンプルを地球に持ち帰ってくるだろうといわれています。

探査機が持ち帰るサンプルによっては、今回ご紹介した仮説の根拠となるかもしれませんし、或いは新たな真実が判明するようになるかもしれません。

 

いかがでしたか?
火星の環とその研究についてご紹介しました。遠い昔の火星にも土星のような美しい環が存在し、やがてその環が新たな衛星をつくったかもしれないなんて、とてもロマンティックですよね。このほかにも、宇宙には私たちのロマンをくすぐるような出来事や物質で溢れているはずです。宇宙に溢れる神秘と謎がすべて解き明かされる日は果たしてやってくるのでしょうか。少なくとも私たちが生きている間には謎に満ちたままでしょうが、分からないままというのもそれはそれでロマンティックかもしれません。
参考 :  setisciencealert, など
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