氷の巨星が到来：オールトの雲から来た巨大彗星

彗星は、たとえ命を犠牲にしても、太陽の聖地に向かってゆっくりと自分のペースで進む、巡礼の旅に出た孤独な信者のようなものです。巡礼の旅は数年から数万年続くこともありますが、今日ご紹介する旅は何百万年もの間旅を続けているのです！

太陽系外縁部の彗星 C/2014 UN271 の想像図

画像出典: NOIRLab / NSF / AURA / J. da Silva

2013 年 8 月、チリのセロ・トロロにあるパンアメリカン天文台の 4 メートル ブランコ望遠鏡が、野心的なプロジェクトであるダーク エネルギー サーベイ (DES) を開始しました。最近、ペンシルバニア大学の天文学者ペドロ・ベルナルディネッリ氏とゲイリー・バーンスタイン氏は、2013年から2019年までの天体調査データを処理中に、海王星の軌道の外側に800個を超える氷の物体を偶然発見した。そのうちの一つは特に大きくて目を引くものでした。

発見後すぐに、天文学者たちは南アフリカ、ナミビアなどの場所で望遠鏡を使った追跡観測を組織した。今年6月、近宇宙でこの天体のコマ構造が観測され、活動彗星であることが確認された。 2014年10月に初めて観測されたため、小惑星の命名規則に従って2014 UN271という番号が与えられました。確認後、彗星であることを示す接頭辞「C/」が付けられ、彗星の命名規則に従って発見者の名前が付けられました。正式名称はC/2014 UN271（ベルナルディネリ・ベルンシュタイン）彗星です。

ラス・カンブル天文台による彗星 C/2014 UN271 の画像観測

広大な星空には、人間が観測する彗星が何万個も存在します。 C/2014 UN271 が科学者の間で大きな関心を集めている理由は、彗星に関する人類の現在の理解において 2 つの記録を破ったからです。

最大の

発見者らは、氷と塵でできたC/2014 UN271の核の大きさは約100～200キロメートルで、ほぼ準惑星の大きさだと推定している。比較すると、1997年に北半球の夜空を横切った世紀の大彗星、ヘール・ボップ彗星の核の大きさはわずか40キロメートルほどだった。したがって、C/2014 UN271 は正真正銘の「ビッグマック」です。一方、C/2014 UN271彗星の質量は10兆トン以上と推定されており、これは通常の彗星の平均質量の約1,000倍に相当します。したがって、C/2014 UN271 は、これまでに発見された最大の彗星であると同時に、オールトの雲から発見された最大の天体でもあります。

最長検出距離

2014年に初めて観測されたとき、C/2014 UN271は太陽から約29AU（天文単位、1AUは約1億5000万キロメートル）離れており、海王星から太陽までの距離に近かったため、これまでに発見された彗星の中で最も遠い彗星でもあります。これほど遠くから観測できる理由は、その巨大なサイズと、明るさを増す活動の可能性に深く関係しています。

彗星は現在、太陽から約19AU離れています。今後10年間で、C/2014 UN271は太陽系内部に向かって飛行するだろう。太陽放射がますます強くなる影響で、その氷はより激しい昇華活動を起こし、その明るさは増し続けるでしょう。 2031年、この巨大彗星は、太陽系の冷たく暗い端へと戻る旅を始める前に、土星の軌道に近い約10AUの近日点に到達します。

古代から伝わる

この彗星のもう一つの特別な点は、それがオールトの雲の奥深くからやってくることです。オールトの雲は、太陽系を取り囲む太古の物質と微惑星からなる厚い雲で、1000 AU から太陽系の端 (約 10 万 AU) まで広がっていると考えられています。 C/2014 UN271 の軌道の遠日点は、40,000 AU 離れたオールトの雲の奥深くにあります。太陽からの距離は、太陽とプロキシマ・ケンタウリ間の距離の15%に相当し、これは現在飛行している最も遠い人工宇宙船であるボイジャー1号（太陽から153AU）の260倍以上も遠い。

太陽系の構造とオールトの雲から太陽までの距離 ▏ 画像出典: wiki

150 万年以上の恒星間旅を経て太陽系外からやってきたこの最初の巨大彗星は、太陽系の初期の歴史や微惑星の形成と進化のプロセスに関する重要な情報を私たちにもたらしてくれるでしょう。この氷が示す活動は、一酸化炭素やメタンなどの反応性の高い氷がさらに含まれていることを示唆している。今後10年間で、私たちは太陽に近づくにつれて、より多くの、より高精度の観測データを取得し、太陽の構成、活動、物理的性質の研究を行い、太陽系の端に分布する天体や物質について理解を深めていきます。

未来の検出

C/2014 UN271 が太陽系全体を一周するには約 300 万～ 500 万年かかります。前回太陽系の惑星系に飛来したとき、人類はまだ進化の過程にあった。そして、次にそれが訪れたときに人類がどのような状態になっているかを知るすべはない。オールトの雲からやってくる多くの長周期彗星と同様に、C/2014 UN271 の今回の帰還は、人類がそれを一目見る唯一のチャンスかもしれない。

そのため、科学者たちは、人工宇宙船が近日点到達前と近日点到達後にC/2014 UN271を近距離で高精度に検出できるとも期待している。 ESA の彗星インターセプター計画ではこの彗星をターゲットにしないことが確認されているが、木星、土星、太陽系の端に向かう探査機は、より近い距離から C/2014 UN271 に関する関連情報を取得できる可能性がある。科学者たちはこれに大いに期待しています!

著者について

趙玉慧

中国科学院紫金山天文台惑星科学・深宇宙探査研究所研究員。研究分野は、太陽系小天体のダイナミクスと形成メカニズム、彗星の物理的性質、活動メカニズム、長期的進化など。

輪番編集長：王英

編集者：王克超