[P-PS06] 惑星科学

[PPS06-P06] ALMAによる冥王星衛星カロン表層の熱的特性の研究

*窪田 暉¹、佐川 英夫¹、高橋 茂²、飯野 孝浩²、塚越 崇³ (1.京都産業大学、2.東京大学情報基盤センター、3.足利大学)

キーワード：カロン、冥王星、氷天体、ALMA望遠鏡

冥王星の衛星カロンは、冥王星の直径に対して半分以上の大きさを持つ特徴的な衛星である。その表面は、冥王星が窒素やメタンの氷で覆われているのに対して、カロンには水の氷が広く分布している (Grundy et al. 2016)。そのため、TNOに数多く存在すると考えられる氷小天体の表層環境を理解するうえでも、カロンは格好の観測対象と言える。
しかし、冥王星とカロンの離角の小ささ(0.9 秒角)は、地上・宇宙望遠鏡を用いて冥王星とカロンを分離して観測することを極めて難しくしている。そのため、これまでの観測的研究、特に熱赤外や電波領域での観測の多くは、冥王星とカロンを分離せず、一つの系として解析している。Lellouch et al. (2016)では、Herschel宇宙望遠鏡の観測結果と表層熱モデルの計算結果を組み合わせ、冥王星およびその衛星カロンの熱慣性と放射率を導出している。その結果、熱慣性は冥王星が16–26 MKS (= J m^-2 K^-1 s^-1/2)、カロンが9–14 MKS、放射率は系全体として0.7 が示された。また、過去の他の波長域での観測とも合わせた総合的な解析から、系全体の放射率が波長依存性を持つことが示されている。しかしながら、そこで利用されている観測データは、サブミリ波干渉計SMA (空間分解能0.4 秒角) で得られたものを除き、冥王星とカロンが空間的に分解されていない。両天体の表面組成が異なることや、New Horizons探査機による探査から得られたボンドアルベドの暫定値がカロン0.25 ± 0.03、冥王星0.72 ± 0.07 (Buratti et al. 2017)と大きな差があることを考えると、冥王星とカロンの放射率を系全体として導出するのではなく、それぞれ分離して導出することが重要課題となっている。
この状況を大きく変える地上観測施設としてアルマ望遠鏡が挙げられる。アルマ望遠鏡では波長1 mm帯において空間分解能0.015 秒角を達成することが可能である。実際、過去にアルマ望遠鏡を用いた冥王星の観測が実施されており、それらの観測データでは、冥王星とカロンが空間的に分解されている(空間分解能0.025 秒角程度)。本研究では、これらのアルマ望遠鏡の観測データから制約されたカロン表層の熱的特性について議論する。
Buratti et al. 2017, Icarus, 287, 207
Grundy et al. 2016, Science, 351, 6279
Lellouch et al. 2016, A&A 588, A2