ベスタ

ベスタはメインベルト(小惑星帯)で2番目に質量が大きい天体であり、私たちの空に見える小惑星の中では群を抜いて最も明るい。等級はおよそ5.1に定期的に達し、本当に暗い場所からであれば肉眼でもかすかに見えるほどの明るさである。1807年に発見されたベスタは直径およそ525kmだが、小惑星帯全体の質量のおよそ9%を占めるほど質量が大きい。岩石質の隣人たちと一線を画すのは、ベスタが単なる緩い岩の集合体ではなく、真の意味での小さな世界であるという点だ。鉄の核、岩石質のマントル、そして古代の火山性地殻を持つ、典型的な小惑星というよりむしろ発育不全の惑星のような天体なのである。

この惑星的な内部構造に加え、南極にある巨大な衝突痕から破片が地球にまで飛来したことから、NASAはこの天体を1年以上にわたって周回観測するため、イオンエンジン推進の探査機ドーンを送り込んだ。それによって、2世紀にわたって知られていた一つの光点は、地図が作られ、地質学的に理解された世界へと姿を変えた。

発見と命名

ベスタは、発見された4番目の小惑星であり、1807年3月29日、ドイツの医師で天文学者のハインリヒ・ヴィルヘルム・オルバースによって発見された。オルバースは数年前にパラスを発見した、その同じ観測者である。オルバースは、この天体の軌道計算を行い、再発見を容易にした数学者カール・フリードリヒ・ガウスに命名の栄誉を譲った。ガウスが選んだのは、家庭とかまどを司るローマの処女神ヴェスタであった。4番目にカタログ化された小惑星として、正式には「4 Vesta」の符号を持つ。

その後の2世紀近くの間、ベスタは単なる点にすぎない存在であり続けたが、私たちの空で最も明るい小惑星であることで知られていた。好条件の衝(しょう)の時期には、暗い場所からなら望遠鏡なしでもかすかに見えるほどである。

単なる岩ではなく、原始惑星

ほとんどの小惑星は分化していない——化学的に均質な塊や、瓦礫の寄せ集めである。ベスタは異なる。太陽系の歴史のごく初期、短寿命の放射性同位体からの熱がその内部を溶かし、密度の高い金属を中心に沈ませ、軽い岩石を浮き上がらせた。その結果生まれたのが、半径およそ105〜110kmの金属質(鉄とニッケル)の核、ケイ酸塩のマントル、そして固化した玄武岩質の地殻という三層構造を持つ天体である。これは地球型惑星と同じ三層構造の、いわばミニチュア版だ。

近くの木星の成長が小惑星帯から物質を奪い尽くす前に、ベスタはこの惑星的な道を歩み始めていたため、しばしば「生き残った原始惑星」と呼ばれる。地球のような世界が組み立てられた材料の、凍結したスナップショットなのである。

レアシルウィア盆地とそびえ立つ峰

ベスタの最も壮大な特徴は、その南極に隠されている。そこでは、およそ10億年前の衝突が、幅約500km——ベスタ自体とほぼ同じ広さ——、深さ約19kmのクレーター、レアシルウィアを穿った。その衝撃はあまりに激しく、この小さな天体をわずかに扁平にし、盆地の中心には地殻の跳ね返りによってできた山が残された。その高さはクレーター底からおよそ22kmに達し、太陽系のどこにあるものにも劣らぬ最高峰級の山と肩を並べる。

レアシルウィアは、それより古い、直径およそ400kmのヴェネネイアと呼ばれる盆地と重なっており、この2つの衝突は、木の実の溝のようにベスタの赤道を取り巻く一連の深い溝を刻んだ。これら2つの衝突を合わせると、ベスタの地殻のかなりの部分が宇宙空間に吹き飛ばされたことになる。

地球に届いたベスタの破片

その放出された破片は、単に散らばって消えたわけではなかった。その多くは、ベスタから尾を引くように連なるV型の小さな小惑星群「ベストイド」として生き残り、その一部はやがて地球に到達した。ハワード石隕石、ユークライト、ジオゲナイト(総称してHED隕石)と呼ばれる隕石群は、その表面の鉱物組成がベスタのそれと非常によく一致しており、探査機ドーンのミッションによって、ベスタがそれらの母天体であることが確認された。ある推計によれば、地球で回収される隕石のおよそ16個に1個はベスタの破片だという。

このため、ベスタは科学的に極めて貴重な存在となっている。軌道上からと、実際の破片を実験室で手に取ることの両方によって研究できる、太陽系天体の中でもごくわずかな例の一つなのだ。

ドーン・ミッション

2007年に打ち上げられたNASAの探査機ドーンは、2011年7月16日にベスタ周回軌道へ入り、2012年9月5日、イオンエンジンを噴射して準惑星ケレスへ向けて出発するまでの間、この天体を研究し続けた。この14か月の間に、ドーンはベスタのクレーターに覆われた表面を地図化し、その重力場を測定して隠れた核を探り、その組成を突き止め、その過程で隕石とのつながりを確定づけた。

ドーンは、傷だらけでありながら変化に富んだ表面を明らかにした。赤道のすぐ北にある「雪だるま」と呼ばれる、マルキア、カルプルニア、ミヌキアという3つのクレーターの連なり、埋もれた物質や運ばれてきた物質を示唆する明暗の斑点、そしてハッブル画像からその全容が推測されるにすぎなかった巨大な南の盆地である。こうしてベスタは、周回観測され、包括的に地図化された、メインベルト初の天体となった。

軌道と小惑星帯における位置

ベスタは太陽から平均およそ2.36天文単位の距離にある小惑星帯内側の軌道を回っており、1周におよそ1,325日——約3.6地球年——を要する。その大きさの割には自転が速く、5.3時間で1回転するため、ベスタの1日は地球の勤務時間の半日にも満たないうちに終わる。小惑星帯の中でも比較的暖かい内側領域に位置していることと、明るく反射率の高い玄武岩質の地殻が、私たちの視点から見て他のどの小惑星よりも明るく輝く理由の一部となっている。

ベスタの見つけ方

ベスタは、肉眼で探す価値のある数少ない小惑星の一つである。衝(しょう)の前後——地球がベスタと太陽の間を通過する時期——には、およそ5〜6等級に達することがあり、本当に暗い田舎の空の下では肉眼で見える限界ぎりぎりだが、ほとんどどこからでも普通の双眼鏡で容易に捉えられる対象となる。双眼鏡で見ると、瞬かないかすかな星にしか見えない。それを確認するコツは根気である。2晩連続でその星野をスケッチするか写真に撮り、位置が動いた「星」こそがベスタであり、太陽を周回しながら固定された背景の星々に対して動いていくのがわかる。