太陽をかすめる彗星の最期の息づかいを、電波がとらえた

クロイツ群のサングレーザー（Kreutz sungrazers）は、死に急ぐ彗星の一族だ。その軌道は彗星を太陽にとてつもなく近づけ、太陽の重力が天体を引き裂きうる領域の内側まで連れていく。これらはすべて、遠いオールトの雲からやってきて、はるか昔に分裂した1つの彗星のかけらだと考えられている。今世紀に入ってから、地上から見つかったのはまだ3つだけだ。これらを研究できるのは、まれな機会だ。激しい活動と分裂によって、表面だけでなく核の奥深くの物質がむき出しになりうるからだ。

その3つ目、C/2026 A1 (MAPS)彗星は、2026年1月にA. Maury、G. Attard、D. Parrott、F. Signoretによって発見された。発見時の距離は、この種の彗星としては記録的な、地球と太陽の距離の2.1倍だった。約1,700年の軌道をもつこの彗星は、4月4日に太陽からわずか0.006天文単位のところを通過する予定だった。ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、その核の直径を0.4キロメートルと見積もった。

彗星はそこまでたどり着けなかった。4月4日、最接近の約2時間前に、彗星は崩壊した。SOHO探査機は、彗星が太陽のまぶしい光をさえぎる円盤の陰に消え、反対側からちりの雲となって現れるのを見届けた。STEREO探査機は、別の角度から、彗星がちりに変わるのを見た。

望遠鏡での3日間

その最期の直前の3日間、4月1日から3日にかけて、マドリードの宇宙生物学センターのAmélie Godard PalluetとVíctor Rivillaは、パリ天文台とNASAゴダード宇宙飛行センターの同僚たちとともに、スペインのシエラネバダにあるIRAMの口径30メートル電波望遠鏡をこの彗星に向けた。彗星は当時、太陽から0.23〜0.10天文単位の距離にあった。4月3日を過ぎると、彗星は空の上で太陽に近すぎて、望遠鏡を安全に向けられなくなった。

チームは265.886ギガヘルツのシアン化水素（HCN）の電波信号に照準を合わせ、毎日それを見つけた。これはクロイツ群のサングレーザーでのHCNの初検出であり、これらの彗星でミリ波帯の波長によって分子が検出されたこと自体も初めてだ。それまでは、そのうちの1つ、1965年の池谷・関彗星で、可視光によっていくつかの単純な分子（CH、CN、C₂、C₃）が見つかっていただけだった。

太陽にこれほど近いと、日光はHCNを約12分で分解してしまう。そのため、測定の一つ一つが、放出されたばかりのガスのスナップショットになり、チームは彗星の息づかいをほぼリアルタイムで追うことができた。

最期の前夜の噴出

彗星のHCN放出量は、4月1日から2日にかけて20%増え、2日から3日にかけては350%以上増えた。この増加の大部分は、彗星についてのふつうの法則、つまり放出量が太陽からの距離の2乗に反比例して増えるという法則に合うが、すべてではない。チームは2回のアウトバースト（outburst）を確認した。4月1日の弱いものと、4月3日の強いものだ。3日には、放出量が17分間で75%以上跳ね上がり、その後4分の1ほど下がった。

その噴出のあいだのガスを合計すると、99,000キログラムのHCNになる。彗星では、HCN分子1個に対して、水分子がふつう約1,000個ともなっている。そこから、約66,000トンの水、すなわち彗星の質量の0.4%にあたる量が見積もられる。ガスに引きずられて出ていったちりも数に入れると、失われた量は1.2%に達しうる。厚さ5メートルの層として広げれば、直径400メートルの核の上で、一辺163〜282メートルの正方形を覆う量になる。

それから24時間もたたないうちに、彗星は消えた。著者たちは、この噴出が分裂の引き金になるのを助けたのかもしれないと示唆している。これは、彗星を引き裂くのは太陽の潮汐力だけではなく、核を押し、回転させ、ねじる不規則なガスのジェットもそうでありうる、という考えを支持するものだ。

すでに生き延びていた積み荷

別の研究は、C/2026 A1が、紀元前372年にアリストテレスが見た彗星の第2世代のかけらであり、紀元363年の彗星のかけらでもあることを示唆している。もしそうなら、この彗星は太陽近くのあの破壊的な領域を、すでに2回通り抜けていたことになる。そこにHCNが見つかったことは、壊れやすく揮発性の高い分子が、こうした極端な通過を生き延びうることを示している。多孔質の核なら、熱で焼かれるのは外側の層だけですむ。

チームはほかに6種類の分子も探した。確実に検出されたものはなかったが、HNCのかすかな兆しは残っている。この観測が成功したのは、彗星を早い段階でとらえたこと、そして太陽から5度という近さまで向けられる電波望遠鏡があったおかげだ。ALMAのような天文台では、そこまで太陽に近い方向は観測できない。