宇宙探査

エリス:教科書を書き換えた小さな世界

エリスは冥王星より質量が大きい、既知で最も重い準惑星です。その発見は2006年に国際天文学連合が「惑星」を定義する大きなきっかけとなりました。太陽から最大97.6AUまで遠ざかる細長い軌道を回り、メタン氷の表面と衛星Dysnomiaを持ちます。

左は実際に撮影された冥王星、右はエリスの想像図。大きさの比率をそろえて示しています
左は実際に撮影された冥王星、右はエリスの想像図。大きさの比率をそろえて示しています
画像クレジット: NASA/Johns Hopkins APL/SwRI; Wikimedia Commons contributors · CC0 · 画像の出典を見る ↗

基本情報

直径
約2,326km
太陽からの距離
38〜97.6AU
公転周期
約557年

エリスから見る太陽は、遠くの明るい星のようです。直径約2,326kmで冥王星よりわずかに小さい一方、質量は約27%大きく、既知の準惑星で最も重い天体です。2005年の発表は、天文学界に「惑星とは何か」を問い直させました。

冥王星より小さく、内部は重い

直径は約2,326km、密度は約2.43g/cm³で、冥王星より岩石の割合が高いことを示します。太陽を直接回る天体の中では、質量が9番目に大きいとされています。

左は冥王星の実画像、右はエリスの想像図。相対的な大きさを合わせている
左は冥王星の実画像、右はエリスの想像図。相対的な大きさを合わせている
画像クレジット: NASA/Johns Hopkins APL/SwRI; Wikimedia Commons contributors · CC0 · 画像の出典を見る ↗

教科書を書き換えた発見

マイク・ブラウン、チャド・トルヒージョ、デイヴィッド・ラビノウィッツは2005年1月5日、2003年10月にPalomar天文台で撮影した画像から、ゆっくり動く天体を特定しました。2003 UB313という仮符号と「Xena」の愛称を持ち、同年7月の発表後は「第10惑星」と呼ばれることもありました。議論の末、IAUは2006年8月に惑星の定義と準惑星という分類を採択します。同年9月、ギリシャ神話の不和の女神にちなみErisと命名されました。

遠く、傾いた楕円軌道

エリスは散乱円盤天体で、軌道離心率は約0.44、軌道傾斜角は約44°です。太陽から約38〜97.6AUまで距離が変わる軌道を、およそ557年かけて一周します。1970年代後半に遠日点を通過し、現在も太陽から約96AU離れています。

外惑星の軌道と比較した、離心率が大きく傾いたエリスの軌道
外惑星の軌道と比較した、離心率が大きく傾いたエリスの軌道
加工元: Orionist · CC BY-SA 4.0 · 画像の出典を見る ↗

氷の下の岩石

探査機が訪れたことはなく、内部モデルは質量、半径、密度から推定したものです。岩石質の核、水氷のマントル、メタンに富む表面が考えられています。表面メタンの同位体を赤外線で測った結果は、弱い内部熱活動が今も続いている可能性を示します。

岩石質の核、水氷マントル、メタンに富む表面を示したエリス内部の理論モデル。各層は直接観測されていない
岩石質の核、水氷マントル、メタンに富む表面を示したエリス内部の理論モデル。各層は直接観測されていない
画像クレジット: Satellite Tracker · CC BY 4.0

衛星ディスノミア

Keck望遠鏡の補償光学観測により、2005年9月に暗い衛星が発見されました。ディスノミアは約3万7,000km離れた、ほぼ円形の軌道を15.8日で回ります。太古の衝突で生まれた可能性があります。その公転運動へ軌道力学を適用することで、エリスの質量を測定できます。

ディスノミア付近からエリスを見た想像図
ディスノミア付近からエリスを見た想像図
画像クレジット: ESO/L. Calçada and Nick Risinger · CC BY 4.0 · 画像の出典を見る ↗

光をよく反射する凍結表面

メタン氷と微量の窒素に覆われ、反射率は約0.96に達します。表面温度はおよそ−243〜−217°Cです。新しい霜は表面が更新されることを示し、数世紀後に近日点へ近づけば、一部の氷が昇華して一時的な大気をつくるかもしれません。

昼間はどれほど明るい?

太陽光の強さは地球付近の約1万分の1です。地面を照らすことはできますが、ほとんど暖めません。訪問者は空気とエネルギーをすべて持参し、極低温から身を守る必要があります。普通の防寒着で耐えられる世界ではありません。

参考資料