木星、土星、天王星、海王星など、木星型の大きなガス惑星には、みな、
それを取り巻く環があります。でも、土星以外の環はすべて細く暗いため、
星食で恒星を隠すとき、またはボイジャーなどの探査機が接近したときで
ないと観測できませんでした。しかし、最近の観測技術の進歩はすばらし
く、昨年、ハッブル宇宙望遠鏡で、またハワイの口径3.55メートルのカナ
ダ-フランス-ハワイ望遠鏡で、海王星の環を観測することに成功しました。
ハッブル宇宙望遠鏡は、その近赤外カメラ多天体分光器(Near Infrared
Camera Multi-Object Spectrometer;NICMOS)によって1998年6月と10月に海
王星の観測をおこない、ボイジャーがフライバイをして以来9年ぶりにその
環を確認しました。また、ハワイの望遠鏡では、1998年7月に10分露出で9
回の撮像をおこない、その画像処理をすることで、衛星のプロテウス、ラ
リッサ、ガラテアと、環の存在を検出しました。
天王星の環が発見されてから、海王星に環が存在する可能性は何度も示
唆され、星食観測からは、環の一部のアークが存在するといわれていまし
た。1989年にボイジャー2号が接近したとき、海王星に完全な4本の細い環
が存在することが最終的に確認されました。しかし、その環は場所によっ
て濃淡がありましたから、その濃い部分がアークとして観測されたものと
思われます。
力学的には、細い環がそれだけで長期間安定して存在することはできま
せん。環を安定させるには、何らかの力が必要です。そのためいくつかの
モデルが提案されています。もっとも有力と見られていたのは、ゴールド
ライヒ(Goldreich,P.)らのもので、環と、環の近くにある衛星が、同期回
転共鳴という特別の軌道関係にあるとき、いくつかの特定の位置に環の物
質が集まって安定するというモデルです。そして、ガラテアがその衛星に
当たると考えられていました。
しかし、今回得られた画像によると、環の物質が集まっている位置は、
ゴールドライヒのモデルとは20度ほどのずれがあることがはっきりしまし
た。モデルを考え直す必要があることは明らかです。それでも、星食を待
たなくても、探査機を送らなくても環の観測ができる手段が得られたこと
は重要で、、環の研究に新しい路を開いたことは間違いありません。
参照 Sicardy,B. et al., Nature 400,p.731-733(1999).
Dumas,C. et al., Nature 400,p.733-735(1999).
1999年8月26日 国立天文台・広報普及室