No.071: すばる望遠鏡、太陽系外縁部の天体表面に結晶の氷を発見

　冥王星を含めた太陽系の外縁部には、1992年以来、数多くの小天体が発見さ
れています。これらはエッジワース・カイパー・ベルト天体と呼ばれ、短周期
彗星の故郷として、あるいは惑星になりきれなかった微惑星の残骸として重要
視されています。しかしながら、これらの小天体は非常に遠方にあるために、
天体の構造や表面の組成を調べるのは、なかなか困難でした。

　そんな中、すばる望遠鏡がまたひとつ成果を上げました。エッジワース・カ
イパー・ベルト天体の一つ、クワーワー((50000) Quaoar)の表面に結晶状態の
氷を発見したのです。クワーワーは、2002年に発見されたエッジワース・カイ
パー・ベルト天体の中では最大級の天体のひとつです(国立天文台・天文ニュー
ス (589))。今回の氷の発見を成し遂げたのは、ハワイ大学のジューイット(David 
Jewitt)とマサチューセッツ工科大学リンカーン研究所のルー(Jane Luu)です。
彼らはすばる望遠鏡の近赤外線カメラ(CISCO)を使って、このクワーワーの赤外
線のスペクトルの観測に成功しました。そのスペクトルに結晶質の氷の存在を
見いだしました。

　エッジワース・カイパー・ベルト領域は、太陽から遠いために、その表面温
度はマイナス220度ときわめて低く、これまでは表面の水は結晶構造を持たない
氷として存在すると思われていました。結晶質の氷はマイナス160度以上になら
ないと形成されないからです。約45億年の太陽系の年齢に比べ、結晶の氷の寿
命は非常に短いことから、クワーワーの表面温度が高くなる、なんらかのメカ
ニズムが今なお続いていることになります。

　ハワイ大学に滞在し、ジューイットと彗星の共同研究をした渡部潤一(わたな
べじゅんいち)国立天文台助教授は「クワーワーの表面に結晶質の氷が存在する
ことは驚きで、その形成メカニズムを考える必要がある。すばる望遠鏡では、
彗星から放出された氷を直接観測するのに成功している(国立天文台 アストロ
・トピックス (4))が、それは結晶質ではない氷だった。その意味で今回の発見
が結晶質であったのは、とても興味深い」と、述べています。いずれにしろ、
今回の発見は、すばる望遠鏡が高い性能を生かした成果であるといえるでしょ
う。

参照：David Jewitt, and Jane Luu, Nature, 2004, 432, 731 (December 9 issue). 
　　　　　　　　　　http://www.ifa.hawaii.edu/faculty/jewitt/quaoar.html

 　　　　　 2005年1月5日　　　　　　　　　　　　国立天文台・広報普及室