小天体の脅威から地球を守れ!
21XX年、地球に小惑星
が衝突
――かつて、小天体の衝突によって地球上で繫栄
していた恐竜
が絶滅
したとされるように、将来、再び地球がこのような危機に見舞
われる可能性はゼロではありません。
こうした現実に対処しようと、2022年秋に世界で初めてともいえる試みが予定されています。実験機を小惑星に衝突させて軌道
を変えさせるという、NASA(アメリカ航空宇宙局)のDART(ダート)計画です。
小天体が地球に危害を及
ぼすリスクはどれくらいあって、NASAの試みなどの取り組みによって、それらのリスクを軽減できるのか。今回は、ダート計画を中心に、地球と小天体の衝突の危険性について詳
しく解説していきましょう。
小天体の軌道を変更させる試みに挑戦
NASAがダート計画につけたキャッチフレーズは、「惑星防衛実験ミッション」。小天体の脅威
に対して地球を防衛するという、重要な使命を担っています。正式名称
は”Double Asteroid Redirection Test(DART)”で、直訳すると「二重小惑星方向転換
テスト」となります。
名前からわかる通り、計画のターゲットにされているのは、1つの小惑星の周りを別の小さな小惑星が回っている二重小惑星(Double Asteroid)です。大きい方はディディモス(直径約780m)、小さい方はディモルフォス(直径約160m)という名前がついています。
ディディモスは770日で太陽を一周する軌道を描
いていて、遠いところでは太陽から2.27AU(1AUは、太陽と地球の平均軌道距離
の約1億5000万km)離
れますが、近いところでは地球軌道付近の軌道を通過する天体です。万が一にもダート実験機の衝突によって地球に向かって飛来する可能性がないことが、今回のターゲットとなった理由のひとつになっています。
計画では、ダート実験機を秒速6kmでディモルフォスに体当たりさせ、ディモルフォスの軌道がどのように変わるのかを調べます。物理的な衝突が小惑星の軌道を変更
させるのに有効なのかどうかを明らかにすることが目的です。
注目点は、大きさが約160mのディモルフォスに対して本体の大きさが自動販売機
サイズのダート実験機で、ディモルフォスの軌道をどこまで変えられるのかです。例えるなら、バスくらいの大きさの物体が時速22kmほどのスピードで、エジプトのギザの大ピラミッドくらいの大きさのものを動かそうというもの。将来起きてもらいたくはないですが、その“本番”に向けて必要な情報を実験で収集していくのです。
地球軌道周辺にまで飛来する小天体
地球の歴史上、小惑星による被害
の大きかった例としては、約6600万年前、長径10kmにおよぶ小惑星がメキシコのユカタン半島に衝突して引き起こされた恐竜の絶滅が挙げられます(コカネット「恐竜が絶滅したのは“運が悪かった”から!?」でも詳しく解説しています)。
記憶
の新しい天体衝突としては、2013年2月15日、地球の大気圏
に隕石
が突入して、ロシアのチェリャビンスク上空で爆発
。周辺の6都市を襲
うエアバーストと衝撃波
を引き起こしました。この爆発により1600人以上が負傷し推定3000万ドル(約34億円)の被害
が発生しました。チェリャビンスクに落下してきた物体の大きさは約18mと推定されていますが、この大きさでもこれだけの被害をもたらすのは驚
きです。
小天体の衝突で地球が甚大
な被害を受けるのは、決してありえない話ではありません。以下のように、直径10kmほどの天体は1~2億年に1度の確率で地球に落下し、直径100kmのクレーターを形成して地球上の生命に大きな被害を及ぼすと推定されています。サイズが小さいものであれば被害は小さいですが、落下してくる頻度
は高くなります。
世界の天文学者で組織する国際天文学連合(IAU)に小惑星センター(MPC)と呼ばれる組織があり、ここで小天体のリストアップをしています。対象となる天体は(1)地球軌道周辺にまで飛来する地球近傍
天体(NEO)、(2)小惑星(MP)、(3)彗星
――の3つに大別され、これまでに発見された数は、それぞれ2万7901個、114万3206個、4433個(2021年12月24日現在)に達しています。
NASAが設置したNEO研究センターのWEBサイトでは、衝突リスクなどNEOの危険度を知ることができ、100万分の1の衝突確率を上回る小天体は22個あることがわかります。直近では2022年5月に直径13mと推定される小惑星2009 JF1が0.5AUほどにまで地球に接近し、3800分の1の確率で地球に衝突するとされています。
また、まだ人類が把握
していないだけで、地球に危険を及ぼす小天体は無数にあると考えられます。いちはやくそのような天体を察知することが重要で、そのためにNASAが設置したのが惑星防衛調整室(PDCO)という組織です。PDCOでは、地球への衝突が予測される小惑星の軌道をそらす技術や手法に関する研究を推進。体当たりして小惑星の軌道を変えるダート計画も、PDCOのプロジェクトのひとつです。
ダート実験機の2022年9月の衝突実験に注目
スペースXのファルコン9で2021年11月に打ち上げられたダート実験機は、小惑星ディディモスに向けて順調に飛行を続けています。計画では、衝突の瞬間
は、日本時間2022年9月27日午前8時14分。この瞬間に、地球からは望遠鏡でディモルフォスからの太陽の反射光が変化するのを調べることで、軌道が変わったことを確認します。
衝突する様子そのものは、キューブサットと呼ばれる小型衛星LICIACubeが確認します。LICIACubeはイタリアが開発した衛星で、ダート実験機から衝突の10日前に切り離され、衝突の際の映像を地球に届けます。このほかESA(欧州
宇宙機関)のヘラ(Hera)ミッションで打ち上げる小型衛星が、2026年にディモルフォスに接近して、衝突によって形成された痕跡
を観測することで衝突の影響
を調べる計画です。
小惑星ディディモスの周りを11時間55分かけて一周している小惑星衛星ディモルフォス。2つの天体の距離はおよそ1.2kmです。下のイラストにあるようにダート実験機の衝突によってディモルフォスは別の軌道を描くようになるとみられていますが、地球の未来を占
う実験に注目です――。
文
【バックナンバー】
《シリーズ「アルテミス計画」を追え その①》NASAアルテミス計画の全貌
《シリーズ「アルテミス計画」を追え その②》パーシビアランスが火星に着陸!火星探査ラッシュの到来