土星最大の衛星タイタンには「氷の巨大通路」が存在した

space 2019/05/02
青い部分が氷の通路 / Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Point

■タイタンの窒素の大気の層の下に、氷の岩盤から成る巨大な通路が存在することが判明

■氷の通路は、タイタンの赤道に沿うように、6,300キロメートルにわたって存在

■氷の火山の噴火によって噴出した水・アンモニア・メタンなどが要因と考えられる

土星の最大の衛星「タイタン」は、ギリシャ神話に登場する巨神族を表すその名のとおり、巨大な謎に包まれた天体だ。

分厚い窒素の層が表面を覆い隠しているため、その姿は容易に見ることができない。

最近の研究で、これまで神秘のベールに包まれてきたタイタンが、ようやくその奇妙な地質の特性を見せはじめた。霧の下に、氷の岩盤から成る巨大な「通路」が存在することが分かったのだ。

アリゾナ大学の天文学者ケイトリン・グリフィス氏らによる論文が、「Nature Astronomy」に掲載されている。

A corridor of exposed ice-rich bedrock across Titan’s tropical region
https://www.nature.com/articles/s41550-019-0756-5

霧の下からドーン! 巨大な「氷の通路」が出現

氷の通路は、タイタンの赤道に沿うように6,300キロメートルにわたって伸びている。これは、タイタン全体の直径の約40パーセントに匹敵する長さだ。

グリフィス氏らは、探査機カッシーニが撮影した数千枚の画像データを分析。赤外分光計を使い、タイタンを覆う不透明な霧の向こう側を覗き見ようと試みた。

カッシーニが撮影したタイタン。大気があるため輪郭がかすんでいる / Credit: NASA/JPL/Space Science Institute

調査には、主成分分析 (principal component analysis, PCA) という技術が用いられた。データ中の天体表面の曖昧な特性を見つけ、正確にあぶり出すことで、タイタンの赤道を巨大な氷の通路が貫いていることを特定した。

このことから、氷は天体表面に均一に広がっているわけではないが、決してランダムに点在するのではなく、熱帯表面に多く分布することが明らかになった。氷に富んだ物質の多くは、東経30度・北緯15度の地点と西経110度・南緯15度の地点の間を、線を描くように分布していた。

氷の火山の噴火が残した別時代の遺物

タイタンの表面のほとんどは、太陽の光によってメタンの雨が降ることで堆積した有機化合物で覆われていると考えられているため、氷の通路が存在すること自体が不思議だ。

グリフィス氏は、タイタンが持つ湿ったガスに覆われた環境を、「狂ったバージョンの地球」と表現する。氷の通路がどのようにしてつくられたのかは不明だが、タイタンの環境が今とはまったく違った時代の遺物だと考えることができる。

研究チームによると、氷の通路が形成された要因としてもっとも有力なのは、氷の火山の噴火なのだそう。地表温度の低い天体にある山が溶岩ではなく、水・アンモニア・メタンなどの揮発性の物質を火山のように噴出するのだ。

2010年にカッシーニが撮影したタイタンの氷の火山と思われる地形の3D画像 / NASA/JPL-Caltech/USGS/University of Arizona

だが、現在タイタンでは氷の火山の活動は起きていないようなので、氷の通路がなぜ今も存在するのかは謎である。

また、メタンの雨が今後どれくらいの量降るのかによっては、氷の通路はこの先長く存在し続けない可能性もある。

グリフィス氏らは、氷の通路の斜面の一部が急勾配になっていることから、通路の侵食が進んでいると推測している。侵食が進めば、通路の下に潜む有機化合物の正体が分かるかもしれない。

 

ミステリアスな氷の通路は、まさにタイタンが過去に通過した時代の面影を残す爪痕なのだ。

土星の衛星タイタンには地球と同じような湖があった

reference: sciencealert / translated & text by まりえってぃ

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