テティス

テティスは土星の衛星の中で5番目に大きく、太陽系の中でも最も白く清浄な天体のひとつだ。直径およそ1,060kmのほぼ純粋な水氷の球体で、土星を取り巻く氷衛星群の奥深くを公転している。密度はわずか0.98g/cm³と液体の水をわずかに上回る程度で、既知の大型天体の中でも岩石成分が最も少ない部類に入る。テティスを割ってみても、その大部分は氷以外ほとんど何も見つからないだろう。

この控えめな大きさにもかかわらず、テティスは土星系で最も壮観な傷跡を2つ抱えている。ひとつは衛星の深さにも匹敵するほど幅の広いクレーター、もうひとつはその円周のほとんどを一周するように走る亀裂だ。どちらも、その後ほとんど姿を変えていない天体に刻まれた、荒々しい初期の歴史の凍りついた記録である。

氷でできた世界

テティスの平均半径は約531kmで、おおよそアメリカのアリゾナ州の幅を球状に丸めたほどの大きさだ。この衛星を特徴づけているのはその組成である。密度は水のおよそ0.98倍と非常に低く、この衛星はほぼ完全に水氷でできており、混ざっている岩石はわずか数パーセントにすぎないはずだ。これにより、テティスは太陽系にあるこの大きさの天体の中でも、最も純粋な氷の天体のひとつとなっている。

その氷主体の組成は表面にも表れている。テティスは際立って明るく、新雪よりも多くの太陽光を反射する。これは、その地形が清浄で細粒の氷でできていることの表れであり、隣接するエンケラドゥスの間欠泉から漂着するかすかな「雪」によって一部新鮮に保たれている。この明るい表面の下では気温が摂氏マイナス187度前後にとどまり、水氷が固い岩のように振る舞い、クレーターや峡谷を数十億年にわたって無傷のまま保つのに十分な冷たさである。

オデュッセウス:天体を割りかねなかった衝突

テティスの表面を支配しているのはオデュッセウスと呼ばれる巨大な衝突クレーターで、幅約400km、衛星全体の直径の5分の2近くにも及ぶ。これほどの規模の衝突がこれほど小さな天体に起これば、本来は天体を粉砕してしまうはずだ。テティスが生き延びたという事実自体が、その構造についての手がかりとなっている。

より若いクレーターに見られる鋭い椀状の形とは異なり、オデュッセウスは異例なほど平坦で浅く、縁は崩れ落ち、中央丘も周囲の地形へ向かって沈み込むように崩壊している。惑星科学者たちは、この和らげられ緩んだ形状を、クレーターが形成された当時この衛星の氷が温かく可塑性を持っていた証拠と読み解いている。その後の年月をかけて、氷はゆっくりと球形へ戻ろうと流動したのだ。

イタケー谷:衛星を取り巻く峡谷

両極を通る大円に沿って走るのがイタケー谷で、母天体との比率で見れば太陽系でも指折りの長さを誇る峡谷系だ。幅約100km、深さ3〜5kmの溝が2,000km以上にわたって延び、テティスのおよそ4分の3を取り巻いている。ふさわしいことに、この谷はオデュッセウスが治めた島国イタケーにちなんで名付けられており、この衛星の二大地形をホメロスの神話でひとつに結びつけている。

その成り立ちは今なお議論の的だ。有力な説は、イタケー谷はかつて存在した地下の海が完全に凍結した際に形成されたというものだ。水は氷になると膨張するため、その膨張が上にある脆い地殻を引き伸ばし、割ったのだろう。かつてはオデュッセウスの衝突に直接結びつける説もあったが、クレーターの数を数えた結果はイタケー谷がオデュッセウスより古いことを示しており、直接的な関連は考えにくい。いずれにせよ、これはテティスの内部が、今日私たちが目にする凍りついた静かな世界よりも活発だった時代の化石なのだ。

謎の赤い弧

2015年4月、季節の移り変わりによってようやく北緯地域に日が当たるようになったころ、NASAのカッシーニ探査機は全く予期しないものを撮影した。その他の淡く氷に覆われた表面を横切って数百kmにわたって延びる、弧状の狭い赤みを帯びた筋である。幅わずか数kmのこの赤い弧は、土星の衛星のどこで見られた色の特徴の中でも最も異例なもののひとつだ。

その原因は今も未解決の問題だ。カッシーニの科学者たちは、化学的不純物を含んだ露出氷や、内部から割れ目に沿って噴出したガスに由来する物質などを提案しているが、確定した説明はない。この赤い弧は、長らく地質学的に死んでいると見なされてきた天体でさえ、なお本物の謎を抱えていることを思い出させてくれる。

土星の舞踏に縛られて

テティスは約295,000kmの距離を1.9日で土星を一周しており、私たちの月が地球に対してそうするように常に同じ面を惑星に向けている。テティスは、より小さな内側の衛星ミマスと傾斜共鳴の関係にある。ただしテティスの方がはるかに質量が大きいため、主に影響を受けるのはミマスの軌道の方であり、その傾きが引き上げられる一方でテティス自身はわずかしか揺さぶられない。

さらに興味深いことに、テティスは軌道を2つの小さな伴侶衛星と共有している。テレストがその前方を、カリプソが後方を進んでおり、それぞれ軌道上60度離れた安定なラグランジュ点のひとつ近くに位置している。これは木星のトロヤ群小惑星を固定しているのと同じ重力的な安定地点だ。テティスは、こうした共軌道の「トロヤ」衛星を従えていることが知られている数少ない天体のひとつである。

発見と探査

テティスは1684年3月21日、イタリア出身でフランスで活動した天文学者ジョヴァンニ・カッシーニによって発見された。彼は同じ夜にディオネも発見し、自身が見つけた土星の衛星群を「ルドヴィクスの星」を意味する『シデラ・ロドイケア』としてまとめ、国王ルイ14世に敬意を表した。今日私たちが使う神話にちなんだ名前は後になってからのもので、ジョン・ハーシェルが土星の衛星にギリシャ神話のティタン神族や巨人族の名を付けることを提案した際に生まれた。テティスはティタン神族の海の女神で、ウラノスとガイアの娘である。

この衛星は、1980年と1981年にボイジャー1号と2号がシステムを通過し、オデュッセウスとイタケー谷の最初の画像をもたらすまで、単なる光の点にとどまっていた。決定的な調査は、2004年から2017年にかけて繰り返しテティスを観測したNASAとESAのカッシーニ探査機によってもたらされ、2005年9月24日に1,503kmまで接近する最も近い標的観測を行い、今日私たちが知るような詳細さでこの衛星を地図化した。

見つけ方

テティスは肉眼で見える範囲をはるかに超えているが、良質な自宅用望遠鏡があれば十分に捉えられる。暗い空の下で、口径約150mm(6インチ)以上の機材があれば、土星の環と同じ並びに沿って、より明るい仲間であるディオネ、レア、タイタンとともに、土星のそばのかすかな光点として見つけられるはずだ。課題は衛星の距離よりもむしろ土星の輝きにある。明るい惑星を視野からわずかに外すだけで、内側の衛星たちの小さな光点はずっと見つけやすくなる。