土星のリングは「大衝突の残骸」だった？ タイタンと巨大衛星の激突説が浮上、NASA探査機が真相解明へ！

太陽系の惑星と衛星はすべて決まった軌道に沿って規則的に公転しているように見えるが、科学者たちは実際には太陽系の歴史初期にかなり多くの衝突があったことを知っている。例えば、地球と月も原始地球と火星サイズの原始惑星であるテイアが衝突して生成されたと考えられている。横に倒れた状態で自転する天王星も衝突説が提起されている惑星だ。

科学者たちは惑星だけでなく衛星でも数多くの衝突の痕跡を見つけた。3日、学界によるとアメリカのSETI協会のマティヤ・チュク博士が率いる研究チームは最近、土星の最大の衛星タイタンも過去に他の衛星と大規模衝突をしたという研究結果を発表した。

土星は太陽系で最も多くの衛星を持つ惑星だが、実際には衛星質量の大部分は最も大きな衛星であるタイタンが持っている。4つの大きな衛星を持つ木星とは対照的だ。タイタンは太陽系最大の衛星であるガニメデ（木星の衛星）の次に大きな衛星であり、水星よりも直径がわずかに大きい。

このように大きな衛星であるため、近くにある衛星にも重力を及ぼすが、3対4の軌道共鳴を成す衛星であるヒペリオンが代表的だ。ヒペリオンは360.2㎞×266.0㎞×205.4㎞のジャガイモの形をした衛星で、土星の衛星の中で8番目に大きい。しかし形状が非常に特異で、他の衛星とは起源が異なると考えられてきた。

研究チームはヒペリオンが過去にタイタンに衝突した他の衛星の破片である可能性を考慮して研究を進めた。以前、マサチューセッツ工科大学の科学者たちはタイタンの歳差運動（自転軸が揺れながら回る現象）を調査し、過去にタイタンが他の大きな衛星と衝突した可能性を提起した。しかし土星にはタイタン以外に同じような大きさの衛星がないため、いったいどの衛星と衝突したのかはミステリーのままだった。

今回の研究でSETI研究所のシミュレーションは、過去に衝突した衛星の軌道がヒペリオンとほぼ似ていることを明らかにした。衝突した衛星はヒペリオンよりも大きな中間サイズの衛星で、衝突後に残った破片がまさにヒペリオンだ。もちろんタイタンもこの衝突で地殻が破壊される大きな衝撃を受けた。実際、タイタンの表面には大きなクレーターがないが、これは地殻が最近再生されたという有力な証拠だ。またこれにより、この衝突が太陽系全体の年齢で見ると最近の数億年以内に発生したと判断できる。

今回の研究でさらに興味深い仮説は、タイタンとヒペリオンの大規模衝突の結果として今のような大きなリングが生じた可能性だ。土星のリングは実際には土星が誕生した46億年前から存在していたのではなく、比較的最近に形成されたと推定されている。氷の粒子が消える速度を考えると、そんなに昔に形成された可能性は低いからだ。もしこのリングが1億年前頃に形成されたのであれば、タイタンとヒペリオンの大衝突の結果物である可能性が高い。

ただし科学者たちが、これについてより自信を持って語るためには追加の証拠が必要だ。研究チームは2034年に土星に到着する予定のNASAのドラゴンフライ探査機がタイタンについて大きな期待を寄せている。ドラゴンフライ探査機はタイタンの表面を移動しながら多くの情報を収集する予定だ。ここでタイタンの過去と現在に関する多くの情報が得られることが期待される。