■火山の成り立ちに新たな説明、だがエネルギー源はいまだ不明

準惑星ケレスは、火星と木星の間の小惑星帯にある最大の天体だ。この星で氷を噴き出す火山が見つかったことがきっかけで、数多くの謎が浮かび上がった。なぜ火山は一つしか見つからないのか？ 地質活動のエネルギーはどこから得ているのか？

　9月17日付けの学術誌「Nature Astronomy」に発表された論文は、これらの謎に一つの答えを示した。過去10億年の間、ケレスでは複数の火山が絶えず活動していたのではないかというのだ。

　NASAの無人探査機ドーンは、2015年3月にケレスの周回軌道へ入って以降、氷に覆われた地形や輝く謎の点などを間近にとらえた写真を地球に送り続けている。

　ケレスの軌道に入って数カ月後、ドーンはやけに奇妙なものを発見した。高さ3900メートルを超えるピラミッドのような山である。若い火山のようだが、地質活動はほとんどないと考えられているケレスになぜそんなものがあるのか？

　若い火山が一つしか見つからないのも謎だ。太陽の周りを45億年も周回してきたケレスが、最近になって突然火山活動を始めたというのだろうか？

■氷の火山とは

　謎の山はアフナ山と名付けられ、2016年の論文で、やはり火山であると発表された。しかし、アフナ山からは炎や硫黄ではなく、氷や水、その他の物質を含む「氷の溶岩」が流れ出ていたという。ケレス内部の温度は、岩石が溶けるほど高温ではない。

「それでも、氷を解かすのには十分な熱さでした」と、2016年の論文でこの火山を研究した欧州宇宙機関のオッタビアーノ・ルーシュ氏は語る。

　氷の噴火とは奇妙に聞こえるかもしれないが、ほかにもエンケラドスやエウロパ、トリトンなどの衛星で観測されており、太陽系外縁部にもほぼ間違いなくあるとされる。噴火は天体内部の熱によって引き起こされるが、その熱は、惑星の周りを回る衛星の場合、惑星との重力相互作用によって発生すると考えられている。火山から噴出する物質からは、地球外生命が見つかるかもしれないと期待されている。

　科学者が初めて氷火山の存在を知ったのは、1989年に探査機ボイジャーが海王星の衛星トリトンに接近した際のことだった。ボイジャーの撮影した写真には、トリトンの表面から噴き出す氷の間欠泉らしきものが写っていた。

　NASAジェット推進研究所のロザリー・ロペス氏は言う。「ここまで来るのに色々ありましたが、今では氷の噴火が思っていたよりもよくある現象ではないかということがわかっています。でも、そのメカニズムはまだ解明されていません」。ロペス氏は、今回の研究には関与していない。

■NASAの探査機ドーンが撮影した準惑星ケレスの写真から作成された画像。盛り上がっている部分は、アフナ山と名付けられた謎の氷火山。
https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/091900407/ph_thumb.jpg

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ナショナルジオグラフィック日本版サイト
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/091900407/

準惑星ケレスでは水和鉱物が広範囲に広がっており、過去に全球規模の海が存在していた可能性が示された。
また、地殻の下に柔らかく変形しやすい層の存在が示唆され、残った液体の痕跡ではないかと考えられている。

【2017年11月2日 NASA JPL】

準惑星「ケレス」には、過去に全球的な海が存在していた可能性が示唆されている。
その海がどうなったのか、まだケレスには液体が残っているのか、2つのチームが探査機「ドーン」の観測データを利用した研究を行って、これらの疑問に関する成果を発表した。

NASAジェット推進研究所のAnton Ermakovさんたちの研究は探査機の軌道のわずかな変化を追跡することでケレスの形状と重力を示すデータを取得し、そこからケレスの内部構造や組成を調べた。
そして、現在も（少なくともつい最近まで）地質学的な活動がケレスで起こっている可能性を支持する結果を得た。

ケレス上の3つのクレーター「オッカトル」「カーワン」「ヤロデ」と孤独な高い山「アフナ山」は、すべて重力異常と関連がある。
つまり、ケレスのモデルと実際の観測とで差があり、その差は地下の構造に関係があるかもしれないという。
「ケレスでは、目立った地形と関連のある重力異常がきわめて多いのです」（Ermakovさん）。

Ermakovさんたちは地殻の密度が比較的低く、岩石よりも氷の密度に近いことを発見した。
しかし別の研究では、ケレスの硬い地殻を主に構成する物質として氷は柔らかすぎることが示されている。

どうしてケレスの地殻は密度が氷のように低いにも関わらず、氷よりも頑丈なのだろうか。
この謎を解くため、米・ハーバード大学のRoger Fuさんたちの研究チームはケレスの表面がどのように時間経過で進化してきたのかに関するモデルを作った。

続きはソースで

画像：探査機「ドーン」がとらえたケレス（左）と、ケレスの重力場を色で示したマップ。
（赤）ケレスの内部構造モデルによる予測より重力が強い領域、（青）重力がより弱い領域
http://www.astroarts.co.jp/article/assets/2017/11/9471_ceres.jpg

アストロアーツ
http://www.astroarts.co.jp/article/hl/a/9488_ceres

米航空宇宙局（ＮＡＳＡ）の宇宙探査機が、火星と木星の間にある小惑星帯（アステロイドベルト）の準惑星ケレス（セレス）から、地球で生命体形成の成分となった可能性のある炭素系物質に近い物質を発見した。科学誌サイエンスに掲載された。

ケレスは直径９５０キロメートルで、アステロイドベルト最大の惑星。岩石と氷に覆われているが、太陽系の地球外生命体を探索する科学者らの関心が高まっている。このように関心を集めている星にはほかに、火星や、木星と土星の月で海のあるものなどが含まれている。

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ソース/ロイター
http://jp.reuters.com/article/nasa-idJPKBN15W0GO

ケレス表面に氷発見　ＮＡＳＡ探査機の観測

【ワシントン共同】火星と木星の間の小惑星帯にある準惑星「ケレス」で、表面クレーターの中に氷が存在するのを画像の分析により確認したとドイツ・マックスプランク研究所などのチームが、１５日付の英オンライン科学誌に発表した。
　
表面のクレーターに氷があることはこれまでも指摘されていたが、画像で確認したのは初めてとしている。
チームは、米航空宇宙局（ＮＡＳＡ）の無人探査機「ドーン」を使い、表面にある６３４個のクレーターの底に光を当てて観測。
そのうち北極近くにある直径６・６キロほどのクレーターの底に、明るく輝く物質を発見した。

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▽引用元：産経ニュース　2016.12.16
http://www.sankei.com/photo/daily/news/161216/dly1612160008-n1.html

▽関連
Max-Planck-Gesellschaft
Ceres: Water ice in eternal polar night　December 15, 2016
http://www.mps.mpg.de/Ceres-Water-ice-in-eternal-polar-night