ネオワイズ彗星

2020年の夏、太陽系の遠く外縁からやってきた小さく暗い原始の氷の塊が、北半球でこの20年余りで最も明るい彗星として一躍脚光を浴びた。C/2020 F3として登録され、一般には単に「ネオワイズ」の名で知られるこの彗星は、数週間にわたって北斗七星の下の薄明の空にとどまり、金色の塵の尾と、より淡い青白いガスの筋を引いていた。これを目にした多くの人々にとって、それは生涯で初めて見る大彗星であり、同時に最後の一つでもあった。なぜならネオワイズが再びやって来るのは、およそ6800年後だからである。

この彗星の名前は、それを発見した観測ミッションに由来する。ネオワイズとは、NASAの広域赤外線探査衛星(WISE)を再稼働させ、地球接近天体の探索に転用したミッションの名称である。2020年3月27日、この観測衛星の赤外線検出器が、冷たい宇宙空間を背景に彗星の温かいコマを検出し、山ほどの大きさしかない一つの控えめな氷天体が、やがて「2020年の大彗星」となる道を歩み始めた。

極寒の彼方からの訪問者

ネオワイズは、惑星の領域をはるかに超えて広がる、ほぼ放物線状の逆行軌道を持つ長周期彗星である。その軌道は太陽系の公転面に対して約129度傾いており、これは地球や他の惑星に対して「逆向き」に太陽を巡ることを意味する。その軌道は途方もなく大きく、遠日点側の軌道長半径はおよそ358天文単位に達する。これは地球と太陽の距離の数百倍にあたり、太陽系が形成されて以来ほとんど変化せずに彗星が何億年も静かに佇む極寒の領域にまで及ぶ。

この巨大な軌道が、その訪問の周期を決めている。2020年の接近以前、この彗星の周期はおよそ4500年だったが、巨大惑星の重力の作用によりわずかにエネルギーの高い軌道へと押し出され、遠日点側の周期はおよそ6800年、日数にしておよそ248万日にまで延びた。ネオワイズが前回太陽を巡ったのは、記録に残る歴史の黎明期に近く、古代世界最初期の都市や記念建造物がようやく形をなし始めた頃だった。次に太陽に近づくとき、今日生きている誰も、その後何世代にもわたる子孫の誰一人として、それを目にすることはないだろう。

山ほどの大きさの核

彗星の固い心臓部——核——は、氷と塵と岩石からなる「汚れた雪だるま」であり、直径わずか約5km、大都市一つに収まる程度の大きさしかない。ネオワイズ探査機自身による赤外線観測がこの大きさを特定し、核がかなり暗く、当たった太陽光のわずか数パーセントしか反射しないことを示した。自転周期はおよそ7.6時間である。

これほど小さいにもかかわらず、この核こそがこの彗星のあらゆる壮観な現象を生み出す原動力である。接近に伴い太陽光で温められると、凍った気体は固体から直接気体へと昇華し、表面から塵を引きずり出して、核よりもはるかに大きな輝くコマを膨らませた。重要なのは、ネオワイズがこの加熱を無傷で乗り切ったことである——多くの明るい彗星は太陽近くで崩壊してしまうが、この彗星は形を保ち、見事な光景を見せてくれた。

太陽をかすめ、そして地球へ接近

ネオワイズは2020年7月3日、太陽に最も接近する近日点、距離にしておよそ0.29天文単位、約4300万km——水星の軌道の内側——に達した。この灼熱の接近こそが、この彗星をこれほど明るくした要因である。強烈な熱により激しいガス放出と塵の放出が引き起こされ、パーカー・ソーラー・プローブやSOHO観測衛星をはじめとするNASAの太陽観測衛星群が、太陽を回り込むその様子を追跡した。

近日点通過を無事に乗り越えたこの彗星は、その後地球へと接近し、2020年7月23日、およそ0.69天文単位(約1億300万km)まで最接近した。これは地球と太陽の距離の3分の2に相当する十分に安全な距離であり危険な接近では決してなかったが、その配置は北半球の観測者にとって理想的で、彗星は肉眼でも十分楽しめるほど暗い夜空高くに昇った。

三つの尾と一抹の色彩

ネオワイズの写真には、コマから扇状に広がる二つの顕著な尾が写し出された。太く弧を描く金色がかった黄色の尾は、核から穏やかに押し出された塵の粒子でできており、反射した太陽光を受けて輝く。その上には、一酸化炭素イオンなどを含むイオン化したガスからなる、より直線的で淡い青色の尾が伸びており、太陽風によって細い筋状に形作られ、太陽からほぼ真反対の方向を指していた。

ネオワイズはさらに珍しい第三の特徴も示した。2020年7月中旬に報告された淡いナトリウムの尾である。これはコマから逃れ出たナトリウム原子が、特徴的な黄橙色の輝線で発光することで生じる。ナトリウムの尾がこれまで確認された非常に明るい彗星はごくわずかで、最も有名な例は1997年のヘール・ボップ彗星であり、そのためネオワイズはこれらの氷天体が何でできているかを探る天文学者にとって貴重な研究対象となっている。

一世代に一度の明るい彗星

最盛期のネオワイズは、明るい恒星に匹敵する光度0.5から1等級ほどで輝き、1997年のヘール・ボップ彗星以来、北半球から見える最も見事な彗星となった。その後この彗星は非公式に「2020年の大彗星」として認識されるようになった。数週間にわたって本物の社会現象となり、人々を暗い丘へと誘い、水平線上に弧を描く二本の尾の長時間露光写真がソーシャルメディアを埋め尽くした。

だがその輝きは長くは続かなかった。彗星は太陽から遠ざかるにつれてガス放出が弱まり急速に暗くなっていくもので、2020年7月下旬にかけてネオワイズも着実に減光し、肉眼で見える限界に近づいていった。まもなく双眼鏡が、続いて望遠鏡が必要になり、彗星は再び極寒の深宇宙へと戻っていった。

もし観測できていたなら

あの7月の記憶と写真をいまだに手元に残す数少ない人々にとって、ネオワイズを見つける最も簡単な方法は、日没後、おおぐま座の北斗七星の柄杓の下、北西の低い空を、街の明かりから離れた暗い場所から観測することだった。双眼鏡を使えば金色の塵の尾が美しく浮かび上がり、三脚に据えたカメラで数秒間の露光をかければ、肉眼では見えない色彩と繊細なイオンの尾を写し出すことができた。

その好機はすでに閉じている。ネオワイズは再び惑星の領域をはるかに超え、太陽系外縁へ向かって暗くなりつつあり、今後数千年にわたって私たちの空を再び照らすことはない。テンポシアでは代わりに、その急峻な逆行軌道をたどり、外側の暗闇からやってきた一つの天体が、内側の太陽系を一瞬だけ横切り、その後さらに68世紀もの間姿を消していく様子を見ることができる。