凍りついた天体“冥王星”… でも氷が絶えず湧きあがる場所がある

冥王星で最も目立つ、明るいハート形の領域“スプートニク平原”。
この平原が、地質学的に「生きている」ことが明らかになりました。

今回発表された発見の内容は、
“スプートニク平原”の下にある氷の対流が、その表面をたえず新たに覆い直し、
多角形のパターンを作り出しているというもの。

一見穏やかそうな平原の西半分では、
比較的温度の高い窒素の氷が、下からたえず湧きあがっていて、
新たに表面に到達した氷は横に広がり、クレーターやその他の痕跡を消し去り、
この領域を若々しく保っているそうです。

“スプートニク平原”に見られる多角形のパターンも、
湧きあがってきた氷が作り出していて、
その形は、氷床のゆっくりした動きとともに変化していくと考えられているんですねー

NASAの探査機“ニューホライズンズ”が、 冥王星の帯状の領域を最高の分解能で撮影した画像。

科学者が驚いたこと

2015年7月のこと、NASAの無人探査機“ニューホライズンズ”が、
冥王星へのフライバイ（接近通過）を行いました。

このとき科学者たちが驚いたのは、
冥王星の地形や色、氷の様子が、低温の太陽系外縁部で作られたものとしては、
きわめて多様なこと。

それは、太陽から遠く離れた太陽系外縁部では、
太陽からの熱がほとんど届かないので、すべてがその場で凍りつくと考えていたから…

太陽系が誕生した当時から、
死んだ破片が円盤状になって、太陽系を取り巻いていると思っていたからでした。


次々に湧きあがる氷

“スプートニク平原”は差し渡しは約1200キロもある、
冥王星の特異な地形の1つです。

冥王星のように凍りついた古い天体の表面は、
風化などが無いのでクレーターだらけになっているはずです。

でも、“スプートニク平原”の滑らかな表面は、あまりにも若々しく、
周囲の山々から流れ下ってきた氷河が、氷原に氷を供給しているようでした。

詳しく観察すると、平原は多角形のパターンで埋め尽くされていて、
それぞれの多角形は中心部分がわずかに高くなっていました。

今回の発見は、これを見て、
「多角形のパターンは“スプートニク平原”の下にある
　　　　　氷の対流によって作り出されたのかも知れない」
という提案から始まることになります。

実は、“スプートニク平原”の正体は巨大な盆地で、
くぼみに柔らかい窒素の氷が堆積することで、平原のように見えているからです。

冥王星の内部にある放射性元素は、いまでも放射性崩壊により熱を発生しています。
その熱が、差し渡し10～40キロの多角形のセル構造を作り出しているようです。

“ニューホライズンズ”が撮影した最高の分解能画像を組み合わせたもの。

組み合わせた画像の全体像（巨大サイズ画像）。

どんどん塗り替える

新たな研究によると、
“スプートニク平原”の表面は50万～100万年で完全に置き換わるようです。

つまり、地球上でサーベルタイガーが生きていた時代には、
この領域の風景は、今とはまったく違っていたことになるんですねー

地球よりも40倍も太陽から遠く離れた小さな氷の天体で、
これほど高速な地質過程を目にするとは思いませんよね。

でも、地球や火星にあってもおかしくないような構造が、
太陽系の外縁の地球とは大きくかけ離れた環境に見つかった…

ただ、冥王星の対流については、
窒素の氷の層の厚さについては意見が分かれています。

その正解が明らかになれば、
冥王星の鼓動するハートの成り立ちについても、
なんらかの事実が明らかになるはずです。

そして、このプロセスを理解できれば、
冥王星の内部で起きていることも明らかになるのかもしれません。


仕組みの解明へ向けて

“スプートニク平原”の表面が、
対流によって湧きあがってきた氷に覆われているように見えることと、
その仕組みを解明することとは、まったくの別問題になります。

現時点では、“スプートニク平原”は、底が平らな衝突盆地に、
冥王星全体の窒素が集まっている場所である可能性が高いこと、
窒素をこの場所に集めたのが気候の作用なのか、氷河の作用なのかは、
まだ分かりません。

冥王星のハートの謎を解き明かし、
太陽系に唯一の構造であるかどうかを決定するのには、
さらなる研究が必要なようです。

それに、冥王星の近くにあるエリスやマケマケなどの大きな天体にも、
似たような構造があるかもしれません。

いま分かっていることは、冥王星が予想以上に活動的な天体だということ。

同じくらいの大きさの他の順惑星にも、
少なくとも同レベルの活動があると想像するとワクワクしますね。


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