火星に“ドーナツ”が出現!?

我々が住む太陽系の中の惑星で、その形状から特に目を引くのが、周囲に“ドーナツ”のような円盤状のリングを備えている土星だ。このリングは太陽系で土星のみの専売特許(!?)かと思いきや、なんと我々にとって身近な存在になりつつある火星にもこの“ドーナツ”が形成され始めているという。

■火星に“ドーナツ”が出来つつある!?
　
土星の“ドーナツ”はもちろん一枚の円盤ではなく、小さな氷や石の粒が無数に集まって土星の周囲を周回している状態で形成されている。

遠くからみれば、太陽系の他の惑星とは一線を画すユニークな特徴を持った土星だが、天体観測技術の進歩により、この“ドーナツ”は小規模なものでありながらも木星や天王星、海王星にも見られることがわかった。しかしながら土星の見事なフォルムからすれば、これらの惑星の“ドーナツ”は無いに等しいという感は否めないだろう。

だが驚くことに、今後、土星の外観に近づく可能性を秘めた惑星があるという。それはなんと火星だ。人類の移住先にも決まり、昨今グッと身近になったお隣の火星だが、その上空に将来“ドーナツ”になり得る物質の層が存在し、しかも日に日に規模を拡大しているというのである。いったいどういうことなのか。

　「Mysterious Universe」の記事より

■火星が持つ2つの小衛星
　
火星には2つの小さな月＝小衛星がある。直径22kmある大きいほうの第1衛星がフォボス（Phobos）で火星の表面から6000km以内の軌道を回っている。

火星第1衛星・フォボス（Phobos）　画像は「Wikipedia」より

小さいほうの第2衛星、ダイモス（Deimos）は火星地表から2万kmの軌道を周回しており、フォボスとはかなり離れている。大きさもフォボスよりも小さく、直径は12kmだ。

火星第2衛星・ダイモス（Deimos）　画像は「Wikipedia」より

1877年に発見されたこの2つの小衛星だが、これまでは火星の重力に引き寄せられた小惑星だと考えられてきた。だが最近になって火星への隕石の衝突により生成されたのではないかという新説が登場している。

巨大隕石の衝突によって大量のデブリが衛星軌道上へ飛散し、群れて周回するにつれてひと塊になり小衛星が形成されたのではないかという仮説が、昨年にフランスやベルギー、日本の合同研究チームによって報告されている。いずれの説が正しいのかは、今後の研究の進展を待たねばならないが、どうやら火星の“ドーナツ”にはこの第1衛星・フォボスが関係しているようなのだ。

■小衛星が“ドーナツ”の原材料に!?

NASAが2013年11月に打ち上げ、現在火星周回軌道から火星の大気を調査するミッションに鋭意取り組んでいるのが計画名でもある火星探査機の「MAVEN（メイヴン）」である。

打ち上げから10カ月後の2014年9月に、無事に火星の衛星軌道に乗ったMAVENは“着任”早々からさっそく火星の上層の大気についての貴重な観測データを送り続けている。

火星探査機「MAVEN（メイヴン）」　画像は「Wikipedia」より

火星地表上空150kmから1000kmの間に、今後まさに“ドーナツ”になり得るダスト（宇宙塵、星間塵）が濃密な層があるのだか、インド・アフマダーバードの研究機関「Physical Research Laboratory」の研究者であるジェイエッシュ・パバリ氏らがMAVENから送られてくるデータを分析した結果、この層にあるのは火星地表から舞い上がってきたダストではなく、火星外の宇宙からきて寄せ集まったものであることがわかったという。そしてそのダストの0.6％がこの2つの小衛星、フォボスとダイモスから分離した成分であることも判明したのだ。つまり、この2つの小衛星はわずかずつ身を削って将来火星の“ドーナツ”になる原材料を供給していることになる。

特に第1衛星のフォボスの“磨耗”が激しく、100年に2mずつ高度を下げており、周回スピードを少しずつ上げながらその身を削っているということだ。2年前に発表された研究では、フォボスは今後3000万年から5000万年の間に完全に原型をとどめなくなり、細かく砕けた岩石が火星の“ドーナツ”の出現に一役買うことが指摘されている。

その時、今の我々が見ている火星の姿は様変わりすることになる。周囲に“ドーナツ”を携えた火星というのもなかなかユニークだが、時間のことを考えるとなんとも壮大でロマンに溢れる話である。　トカナより