【コラム】

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111 土星を巡って13年 - 土星探査機カッシーニ・2017年9月15日に最後の日(後編)

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土星を13年間周回し続けた探査機カッシーニ。人類初の土星の人工衛星として、非常に多彩な発見をしました。では、その発見には何があったのか。人類が現在持つ、最高品質の土星画像とともにご紹介します。

2004年から土星の人工衛星となった探査機カッシーニ、強力なロケットを搭載し、軌道を複雑に変更しながら、13年間にわたって土星を探査してきました。ついに2017年9月15日には探査を終え、土星に突入して最後を迎えます。時には、土星の衛星に接近し、時には土星の環の内側をくぐりながら、あきれるほどのデータを送ってきた探査機、今回は、その発見の主なものをご紹介します。

1. 衛星エンケラドスに宇宙生命がいるかも!

エンケラドスは、1789年に発見された土星の第2衛星です。直径は500kmですから、3000kmくらいの地球の月よりだいぶこぶりですな。カッシーニ探査機の土星探査での最大のニュースは、このエンケラドスに関する発見です。

こんな星には、大気はないというのが常識だったのですが、2005年エンケラドスに接近したカッシーニ探査機は、大気を発見したのでございます。そして、これを皮切りにエンケラドスにはとんでもない発見が相次ぎ、ついには、生命がいるかも! というところに至っています。カッシーニ探査機が土星に突入して最後を迎えるのは、コントロールを失って、エンケラドスに衝突し、滅菌処理をしていないカッシーニに万々一付着しているかもしれない地球の生命が「エンケラドスを汚染」しないためです。未知の病原菌になりかねないかもしれませんし、生態系を破壊するかもしれません。

さて、エンケラドスの写真はこんなものですが、全面が氷で覆われています。土星系は地球にくらべて、太陽から10倍も遠くにあるので、まあ寒いのは当然ですから、これは不思議ではありません。

(C) NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

不思議なのは、水色の「ミゾ」のような部分でございます。なにかがしみ出しているようにみえますよね。そして、まるで、湖に氷がはっているようにも見えるわけです。

その後、カッシーニ探査機は、エンケラドスのフチから、噴水のように宇宙になにかが吹き出しているのを発見しました。

(C) NASA/JPL/Space Science Institute

あのミゾのようなところから、暖められた水が温泉のように噴き出していると考えるとピタリあいます。で、氷の下にはタプタプとした海があるのではないかというのが定説となっています。また、その噴出物のなかを2008年にカッシーニ探査機が飛んだところ、水蒸気のほかに、生物をつくる元になる有機物を発見しました。さらに、最近では生物活動には欠かせない水素分子などが発見されるなど、もう、魚が泳いでいてもカニがいてもおかしくないんじゃね? くらいになっているのですね。

2. 環の中をサーフィンする衛星

土星といったら、なんと言っても「環」なのですが、NASAのカッシーニ探査機のサイトのイメージギャラリーで、「Rings」といれると、まーいろんな環の写真がでてきます。環は非常に薄く、向こうが透けてみえるような存在なんですな。

そんな写真のなかで、お気に入りなのがこの1枚です。

(C) NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

まるで、環のすきまを衛星がサーフィンをしているようですね。「ダフニス(Daphnis)」という衛星は、環の中をまわり、そのため環に隙間ができています。そして、衛星が環をつくる粒子(ほとんどが雪のような氷のつぶ)を重力的に乱して、こんな風に波をつくるんですね。環の写真をみると、他にも衛星によって、環が不思議な模様を作っているものが見られます。

3. 雪が円盤のように積もった衛星

環と衛星の関係だと、ダフニスのほか、パン、アトラスという衛星もユニークです。いずれも環のそばや中を回るのですが、環を作る「雪」が積もって円盤のようになっているんですね。最初に画像を見たときは、おもわず「なんじゃこりゃー」と言ってしまいました。

(C) NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

4. 大気があり、メタンの海がある衛星タイタン

タイタンは、惑星である水星より大きな衛星です。この衛星は、大気に覆われているということが知られていました。また、この大気が分厚いので、その下に液体の海があるのでは? という予想がされていたんですな。

この写真は、タイタンの疑似カラー映像です。実際は青い空ではなく、ぶあつい黄色っぽいモヤがタイタンを覆っているのですが、赤外線で観測するとモヤの下が見えてきます。左上にキラッと光っているところは、液面で、クラーケン海といわれる場所でございます。見事に海があることをとらえていますな。

(C) NASA/JPL-Caltech/Univ. Arizona/Univ. Idaho

雲の下に海があるからには、雨も降り、川もあるのですが、これらは水じゃあないのです。水だと瞬間で凍ってしまいます。メタン、エタン、プロパンの海です。オクタンとかは割合は少ないでしょうが、炭化水素という点ではガソリンか液化ガスみたいなものですね。で、あとは酸素を補給しながら飛ぶ飛行機なんてアイデアもございます。

また、タイタンにはカッシーニ探査機から分離したヨーロッパのホイヘンス探査機が着陸しました。地表の様子も映しています。

(C) ESA/NASA/JPL/University of Arizona

まあ丸い、風化された岩がころがっていましたよ。また、ホイヘンス探査機は、タイタンへ降下するときの風の音もひろって公開しています。こちらで聞けます。これも、すごいことですな。

5. 土星の「つむじ」を見た

カッシーニ探査機は、土星の上から下から、いろんな方向から写真を撮影しました。で、上から? 写したのがこれです。ぐるぐる渦巻く極地方の「つむじ」のような模様が印象的ですなー。

(C) NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

6. 環と土星の間に突入

さて、まもなく土星に突入するというので、研究者は探査機こわれてもいいや的なミッションをやっています。そのうちの1つが、環と土星本体の間に突入するというもので、何回も繰り返しながら、土星大気の上層や、環の粒子についての情報を得ようというものですな。

ほかにも、衛星の映像を並べるだけでもおもしろいのですが、もう、おなかいっぱいなので、とてもよくできた、NASAのカッシーニ探査機のサイトをながめてくださいませ

13年間も、土星について色々なことを教えてくれたカッシーニ。もっともっとと思いたくなるのですが、燃料切れなのでいたしかたありません。でも、カッシーニ探査機のおかげで、土星については本当にすばらしい映像があふれるようになりました。NASAは、映像の使用について、かなり鷹揚な態度をとっていて、アーティストが作った作品まであります。全部カッシーニ探査機の写真だけで構成されているからびっくりでございますよ。

著者プロフィール

東明六郎(しののめろくろう)
科学系キュレーター。
あっちの話題と、こっちの情報をくっつけて、おもしろくする業界の人。天文、宇宙系を主なフィールドとする。天文ニュースがあると、突然忙しくなり、生き生きする。年齢不詳で、アイドルのコンサートにも行くミーハーだが、まさかのあんな科学者とも知り合い。安く買える新書を愛し、一度本や資料を読むと、どこに何が書いてあったか覚えるのが特技。だが、細かい内容はその場で忘れる。

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インデックス

連載目次
第116回 奇跡的偶然が生んだ天才、マイケル・ファラデー
第115回 ダークマターすこしばなし
第114回 月の地名のまめちしき
第113回 アップル…いや、グレープコンピュータ
第112回 太陽フレア、とりあえず知っとく?
第111回 土星を巡って13年 - 土星探査機カッシーニ・2017年9月15日に最後の日(後編)
第110回 土星を巡って13年 - 土星探査機カッシーニ・2017年9月15日に最後の日(前編)
第109回 世の中を変えた発明、なんでしょう。
第108回 ハイテク素材と赤い炭
第107回 8月7日(月)深夜・月食を見よう!
第106回 2017年の宇宙、どうでしょう? - 下半期・その2
第105回 2017年の宇宙、どうでしょう? - 下半期・その1
第104回 予言者? ジュール・ヴェルヌ
第103回 幻の毎日新聞プラネタリウム館 - 東日(毎日)天文館
第102回 地球は、どう、動いてる?
第101回 アインシュタインの方位磁石 - サイエンスな人の一品
第100回 アストロバイオロジーって、何それ、オイシイの?
第99回 太陽はスゴイ? - 成績発表会
第98回 実験装置、見たい?
第97回 地図と星は仲がいい
第96回 山が変える惑星の模様
第95回 ほとんどの星は爆発しない
第94回 それも「バラ科」ですか……!?
第93回 2017年の宇宙、どうでしょう? - 上半期編その2
第92回 2017年の宇宙、どうでしょう? - 上半期編その1
第91回 流れ星を見つけるコツ
第90回 コピー機の発明について、調べてみたよ
第89回 いにしえの中国やインドの宇宙
第88回 「火星の呪い」が発動
第87回 来年のノーベル賞予想ごっこ
第86回 天文学研究のため、レンジは使わないでください
第85回 カフェでリア充、科学者ハレー
第84回 お月見の日は、どう決まる?
第83回 たまご、熱すると固まるナゾ
第82回 8月12日のペルセウス座流星群と黒い彗星
第81回 絶滅のサイエンスとリョコウバトとウナギ
第80回 ジュノー探査機、木星到着
第79回 「ニホニウム」で知ったかぶりをするための知識5連発
第78回 2016年の「宇宙どうでしょう?」 (下半期)
第77回 増やせばワカルDNA - 「PCR」のお話
第76回 宇宙人を探すなんて、できるの?
第75回 海がない国 スイスで生まれた深海潜水艇
第74回 とりあえず春は、北斗七星。
第73回 くらべてワカル!? 宇宙の世界
第72回 さくらが春に咲くのは、寒さを越えるプログラムがあるから
第71回 ひさしぶりの日食のお知らせ - 日本は2016年3月9日午前11時前後
第70回 「重力波」つかまえました
第69回 春のこよみのサイエンス
第68回 火星をざっくり知っておきましょー
第67回 冬はハワイが近い!? - ジェットストリーム
第66回 2016年の「宇宙、どうでしょう?」(上半期)
第65回 年間最多の流れ星が見える! 12月14日夜はふたご座流星群
第64回 毒についてチョット調べてみました
第63回 凧とかみなり、フランクリン
第62回 はやぶさ2も見られるの?? 人工衛星を見るはなし
第61回 ノーベル賞をゲットしたニュートリノ探知装置
第60回 科学者が、虹遊びをすると…
第59回 日本人は、元素の名づけ親になれるか!?
第58回 数字のケントーをつける話=フェルミ問題
第57回 「星の名決定」総選挙に参加できるぞ!
第56回 夏休み、おてがるサイエンス
第55回 冥王星に接近しました
第54回 硬い冷たいダイヤだよ
第53回 2015年の「宇宙、どうでしょう?」(下半期)
第52回 潜水艦を発明した愛すべきおっさん
第51回 冥王星まめちしき10連発(ビフォー編)
第50回 ジュラ紀とかエディアカラとか、実はローカルな地名ばかりの地球の歴史年代
第49回 夜空の神2共演 - 金星と木星が接近するぞ!
第48回 キャンディをかむと光るのは本当か?
第47回 2015年4月4日夜9時。むこう3年ない皆既月食をみのがすな!!
第46回 浦島太郎とか双子とかとカーナビなサイエンス
第45回 100万年かけて、あったかいーの
第44回 電話より先に発明されたファックス
第43回 世界の「宇宙窓」から
第42回 圧力鍋は、できそこないのエンジン!?
第41回 2015年の「宇宙、どうでしょう?」(上半期)
第40回 12月13~14日は、年に一番流れ星が多い時期
第39回 はやぶさ2、打ち上げそして旅の友
第38回 これだけ知っとこ、小惑星探査機「はやぶさ2」
第37回 誘導ミサイルとポップコーン
第36回 地球上の生物は推定870万種。実はその9割が発見されていない
第35回 祝・日本のお家芸・青色LEDがノーベル賞
第34回 2014年10月8日夜8時。ゼッコーの皆既月食をみのがすな!
第33回 シロウトにチャンス到来・惑星の名前をつけられるぞ!
第32回 スゴイぜ! 彗星探査機「ロゼッタ」
第31回 天才&変人キャベンディッシュ
第30回 渡り鳥が作るV字型編隊の謎
第29回 やってはいけない!サイエンス
第28回 フロッピーの栄枯盛衰
第27回 2014年の宇宙、どうでしょう? - 下半期編その2
第26回 2014年の宇宙、どうでしょう? - 下半期編その1
第25回 100円で作れるちょっぴりキケンな科学オモチャ「アストロ・ブラスター」
第24回 5月24日土曜夕方に本当にでるのか!? - 「きりん座流星群」
第23回 いま、サイエンスで一番アツイ? - タンパク質ギョーカイをのぞく
第22回 英国科学雑誌のQ&Aコーナー - そんなに熱くなるなんて…
第21回 2年2カ月に1度のチャンス! - 火星ただいま接近中
第20回 科学なパーソナリティ列伝
第19回 今年が寒いのは太陽のせい? - 実は暗い太陽の未来
第18回 日本に降る雨は「だいたい雪」、だそうです
第17回 どこでもサイエンス-チョコレートは惚れ薬?
第16回 江戸時代からある「クローン」
第15回 2014年の宇宙、どうでしょう? - 上半期編
第14回 謎実験 - ニュートンビーズ
第13回 12月14日はふたご座流星群の日! - サクッとわかる観察ポイント
第12回 新月が出たぞという意味の「カレンダエ」からはじまった「カレンダー」
第11回 気持ちよく歌えるエコーのおはなし
第10回 ノーベル賞を楽しむネタ知識あれこれ(後編)
第9回 ノーベル賞を楽しむネタ知識あれこれ(前編)
第8回 ただいま接近中 ‐ アイソン彗星
第7回 信号ひとつは70ワット - 交通信号機にまつわる科学のはなし
第6回 いますぐ使える「月」の知識11連発(後編)
第5回 いますぐ使える「月」の知識11連発(前編)
第4回 飲める「リトマス試験紙」
第3回 カンタン工作 - 百均虫めがねで「カメラ箱」を作ろう
第2回 8月12日と13日の夜はペルセウス座流星群を観察しよう
第1回 教科書を覗いてみよう - 小学校3年生の理科より「明かりをつけよう」

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