宇宙・天文学プレプリント観測1分で読めます

地球の小さな連れは、月のかけらではなかった

地球近傍小惑星の大半は、小惑星帯の本体から来ていると考えられている。そこで起きる衝突が破片を生み、破片はゆっくりと漂ううちに、重力的な共鳴によって地球の軌道と交差する軌道へ押し出される。この筋書きに基づくモデルは、直径数十メートルの天体に至るまで、その集団をうまく説明する。ところがそれより小さくなると、計算が合わなくなる。地球には、直径1〜10メートルの岩がこうしたモデルの予想より約10倍も頻繁に衝突しており、地球の近くでとらえられたごく小さな天体のいくつかは、典型的な小惑星には見えない。

欠けている供給源の候補として挙げられているのが月だ。月への衝突は破片を放り出し、その一部は地球とほぼ同じ軌道で太陽を回るようになりうる。しかし、そうした天体がどれほどあるはずかというシミュレーションには、9〜10桁にも及ぶ不確かさがある。決着をつける唯一の方法は、岩そのものを観察することだ。

カモオアレワ、主役の座を降りる

調べるのに最適な場所は準衛星だ。準衛星とは、軌道の関係で長い期間地球の近くにとどまる小天体のことで、そのため観測しやすい。知られているのは十数個ほどだ。最近まで、月起源説の切り札はカモオアレワだった。サンプルリターン探査機「天問2号」の目標であり、そのスペクトルは月の岩石のように非常に赤く見えていた。しかしその後、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡によるより精密な観測で、ごく普通の岩石質の小惑星に分類し直された。

6枚中1枚

ヘルシンキ大学と協力機関のグリゴリ・フェドレツ、ズリ・グレイ、ミカエル・グランヴィク、エリック・マクレナンは、まれな好機をとらえた。2025年8月にパンスターズ1(Pan-STARRS 1)の掃天観測で発見された準衛星2025 PN7が、2026年8月初め、短期間だけ研究に十分な明るさになったのだ。2026年8月5日、彼らはヨーロッパ南天天文台の口径8.2メートルの超大型望遠鏡(VLT)と、その分光器FORS2をこの天体に向けた。

ところが、うまくいかなかった。スリットの角度が誤って設定されていた。著者らの言葉を借りれば「ユーザーエラー」だ。さらに小惑星の予測された動きがわずかにずれていたため、天体はスリットの外へ流れ出てしまった。6回の露光のうち、使えたのは最初の1回だけで、しかもその青い側の端は一部が切れていた。チームはデータを大きくビニング(binning)し、分解能を犠牲にして信号を稼いだ。

赤ではなく灰色

その1本のスペクトルで、天体を分類するには十分だった。スペクトルは平坦で、太陽光の色に近く、B型小惑星に最もよく一致した。C型の可能性も排除されない。どちらも暗い「始原的」なタイプだ。月の表面やケイ酸塩(岩石質)の小惑星は、ふつうもっと赤く見える。そのため著者らは、2025 PN7の月起源を否定している。

  • 光の約7%を反射する暗い表面だとすると、直径は20〜36メートルになる。
  • 軌道モデルによれば、ν6と呼ばれる共鳴を通じて小惑星帯の内側から抜け出してきた確率は約**75%**で、おそらくエウラリア族か「新ポラーナ」族の小惑星に由来する。
  • 物理的な特性が調べられた地球の準衛星としてはまだ2つ目にすぎず、地球の共軌道天体の中で初めて確実に「始原的」と言える天体だ。

離心率と軌道傾斜角の六角形マップ。月起源の確率で色分けされ、分類済みの天体が示されている。2025 PN7は左下付近の星印。

月起源の確率を示すモデルマップ(背景はAlessiとJedickeによる)に重ねた、既知の地球共軌道天体。2025 PN7(星印)は、月起源が比較的多いはずの領域にあるが、B型小惑星である。— Fedorets et al. (2026)、図2、arXiv:2610.17981。

月の疑いが晴れたわけではない

分類済みのすべての共軌道天体を見渡しても、これまでのところ月の破片であることを示す明確な観測的証拠はない、と著者らは述べる。だが、サンプルはごく小さい。地球の軌道に最も近い領域では、月起源モデルは天体の約32%が月から来ると予測している。その領域には分類済みの天体が3つあり、どれも月由来ではない。しかし、この数字を否定するにはまったく足りない。ある程度の確信をもって否定するには、月由来でない結果が続けて約10個必要になる。現時点でデータが言えるのは、その割合が72%以下だということだけだ。

地球の連れのうちいくつかが月から来た可能性は残っているが、まれなことのようだ、と著者らは結論づけている。より多くのスペクトルが必要であり、とりわけ近赤外線のスペクトルは、タイプの判別がつかない場合に決め手になりうる。そしてこの結果は雑音の多い1枚の画像に基づいているのだから、2025 PN7をもう一度観測しても損はないだろう。