チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星表面の氷は水と確認

【2016年1月14日 ヨーロッパ宇宙機関／Phys.Org／ESA - Rosetta Blog／DLR】

ヨーロッパ宇宙機関（ESA）の彗星探査機「ロゼッタ」は2014年の夏にチュリュモフ・ゲラシメンコ彗星（67P）に到着し、周囲を飛行しながら観測を行っている。到着後間もなく取得した赤外線観測データの分析から、可視光線で明るく見えていた「イムホテプ（Imhotep）」領域中の幅数十mほどの2地点に、水の氷が含まれていることが確認された。彗星から噴き出すガスの主成分は水蒸気だが、水の氷は地表下にあると考えられており、表面にはほとんど見られない。

イムホテプにおける水の氷の赤外線観測結果。クリックで拡大（提供：Comet images: ESA/Rosetta/NavCam-CC BY-SA IGO 3.0; VIRTIS images and data: ESA/Rosetta/VIRTIS/INAF-IAPS, Rome/OBS DE PARIS-LESIA/DLR; G. Filacchione et al (2016)）

それぞれの地点で純粋な水の氷は約5パーセントを占め、残りはすべて暗く乾燥した物質だった。さらに、氷の粒子には2種類あることがわかった。一つは大きさが直径数十μm、もう一つは約2mmだ。

一方、アヒルのような形をした彗星の首の部分にあたる「ハピ（Hapi）」領域で見つかった粒子は大きさが数μmしかない。「さまざまな大きさの氷の粒子が示唆しているのは、形成メカニズムと形成されるまでの時間的スケールの違いです」（伊・国立宇宙物理研究所 Gianrico Filacchioneさん）。彗星の一日（自転周期）は12時間ほどで、ハピにあるとても小さな粒子は、日々起こる氷の循環（凝結）によってできる薄い霜の層と関係しているという。

「それとは対照的に、数mmサイズの粒子はゆっくりと時間をかけてできたようで、それがときどき侵食によって露出するのです」（Gianricoさん）。マイクロメートルサイズの粒子が典型的なサイズだと仮定すると、観測されたミリメートルサイズのものは、焼結や太陽の熱による昇華といった二次的な氷の結晶の成長で説明できる。

研究者たちは現在、彗星が太陽に近づいた昨年の夏ごろに得られたデータの分析を進めており、熱の増加で表面に露出した氷がどのように変化したのかを調べている。

一方、2014年11月にチュリュモフ・ゲラシメンコ彗星の表面に投下された着陸機「フィラエ」は、太陽光の届かないところに入ってしまい、着陸後しばらくしてから冬眠モードになっていた。その後、彗星が太陽に近づいて太陽電池が再充電され、昨年6月にフィラエは目を覚ました。ロゼッタを介して断続的に8回の通信を行ったものの、7月9日に再び交信が途切れている。

今年1月10日、フィラエの太陽電池パネルに積もった塵をふるい落としたりパネルを太陽の方向に向けたりするコマンドが送信された。しかしやはり、交信はなかった。「残念ながら通信再開にはつながらず、フィラエからは何の信号も届きませんでしたが、あと数回コマンドを送信する予定です」（ドイツ航空宇宙センター Stephan Ulamecさん）。

1月8日付けのRosetta Blogの表紙絵（提供：ESA）

今後、彗星は太陽からどんどん遠ざかり、状況は悪くなるばかりだ。1月の末には彗星は太陽から約3億kmも離れてしまう。表面温度が摂氏マイナス51度以下になると、フィラエは二度と作動できなくなる。

ロゼッタ自体のミッションは9月末まで続くが、フィラエについては相当厳しい状況となっているようだ。「1月末までに応答がなければ、終わりです」（ロゼッタのプロジェクトマネージャー Philippe Gaudonさん）。