ヒギエア

ヒギエアは小惑星帯で4番目に大きな天体であり、2つの分類のはざまに位置する、最も興味深い天体の一つである。平均半径はおよそ215km——直径にしておよそ430km——のヒギエアは、太陽からのベルト外縁部、3.142AUを周回する暗く炭素に富んだ天体で、1周するのにおよそ2,034日、約5.6地球年を要する。170年間、それは単に大型の小惑星にすぎなかった。ところが2019年、鮮明な新しい画像がそれ以上の何かである可能性を示唆した。

ギリシャの健康の女神ヒュギエイアにちなんで名付けられ、1849年に発見されたヒギエアは、記録に残るその歴史のほとんどを、天文学者にとってはかすかな染みのような存在として過ごしてきた。この10年になってようやく、その真の姿が明らかになりつつあり、それとともに、この控えめなベルト天体が実は太陽系で最も小さな準惑星かもしれないという、真剣な提案が持ち上がっている。

発見と命名

ヒギエアは1849年4月12日、ナポリのカポディモンテ天文台で観測を行っていたイタリアの天文学者アンニーバレ・デ・ガスパリスによって発見された。これは確認された中で10番目の小惑星であり、そのため正式には「10 Hygiea」の符号を持つ。この名前は、天文台長エルネスト・カポッチが提案したもので、アスクレピオスの娘であり、健康と清潔さを擬人化したギリシャの神ヒュギエイアに敬意を表している。「hygiene(衛生)」という単語も、この名から来ている。

その大きさにもかかわらず、ヒギエアがこれほど大型の天体としては比較的遅く発見されたのは、それが例外的に暗いためである。届く太陽光のわずか6〜7パーセントほどしか反射しないため、最も明るいとき——衝(しょう)の頃、およそ+10等級——でさえ、肉眼で見える限界をはるかに下回り、はるかに小さいながらもより反射率の高い小惑星に容易に見劣りしてしまう。

暗く、炭素に富んだ世界

ヒギエアは、外側のメインベルトを支配する原始的で石炭のように暗い天体、C型(炭素質)小惑星の中では最大のものである。分光観測は、その表面が水分とアンモニアを含む粘土質のケイ酸塩や炭酸塩からなり、水の氷の兆候もあることを示しており、その組成は準惑星ケレスに驚くほどよく似ている。これらは太陽系形成期から残された、最も変質の少ない物質の一つであり、そのためヒギエアのような天体は、惑星がまだ組み立てられていた時代からの貴重なタイムカプセルとなる。

この天体の質量はおよそ8.7×10の19乗kg——小惑星帯全体のわずか数パーセントに相当する——にすぎないが、その軌道領域から他の天体を一掃するにはあまりに小さすぎる。まさにそれゆえに、準惑星をめぐる議論はさておき、ヒギエアは今もなお小惑星の一員として数えられているのである。

2019年の準惑星説

2019年10月、チリにあるESOの超大型望遠鏡(VLT)に搭載されたSPHERE装置を使ったチームが、ヒギエアの円盤面のおよそ95パーセントを分解した画像を発表した。驚いたことに、この天体はほぼ真球に近い形をしていることが判明した。これは自らの重力の下で天体が落ち着く形、いわゆる「静水圧平衡」に近い状態である。

これが重要なのは、丸さがIAUが準惑星を定義する際に用いる4つの基準の最後の一つだからである。ヒギエアはすでに太陽を周回しており、衛星でもなく、軌道周辺の天体を一掃していない。もしその丸い形が確認されれば、最後の条件も満たすことになる。直径わずか430km余りのこの天体は、それによって、直径がその2倍以上あるケレスを抑え、既知の中で最も小さな準惑星の座を奪うことになる。IAUはこの再分類をまだ公式には行っていないため、現時点でヒギエアは確定した仲間ではなく、有力な候補として位置づけられている。

砕けて再び集まった過去

同じVLTの研究は、その丸い形について印象的な説明を提示した。およそ20億年前、直径75〜150kmほどの天体がヒギエアの母天体に衝突し、それを完全に粉砕した。その破片はその後、互いの重力によって再び集まり、今日見るような球状の世界へと再形成された——この過程は、そのような衝突が通常残すはずの単一の巨大クレーターを自然に消し去ってしまう。

その物語と一致するように、SPHEREの画像には目立った衝突盆地は写っておらず、比較的小規模な2つのクレーターしか確認されなかった。この衝突はまた、ヒギエア族として今も残る破片群も撒き散らした。これは、似た軌道と組成を共有する、およそ7,000個の暗い小惑星の群れであり、母天体が今もその一族の質量の圧倒的多数を占めている。ベルト内でこのような大規模な破壊と再集合のイベントが起きたのは、過去数十億年の間でもごくわずかしかないと考えられている。

ヒギエアの観測方法

ヒギエアは、気軽な肉眼での観測対象というよりは、根気強いアマチュア観測者向けの目標である。衝(しょう)の前後にはおよそ+10.2等級まで明るくなり、これは暗い空の下であれば口径約100mm(4インチ)の望遠鏡で捉えられる範囲に収まる。それでも見えるのはかすかな星のような点のみであり、その真の円盤面は裏庭の機材の手の届く範囲を超えており、VLTのような大型の専門機材によってのみ分解可能である。詳細な星図やプラネタリウムアプリは、背景の星々の中からヒギエアを見分け、夜ごとのゆっくりとした動きを追跡するために、事実上不可欠である。