なぜ土星の巨大衛星はタイタン一つなのか 「安全地帯」の存在解明

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衛星形成のイメージ図。惑星の形成時、土星のようなガス惑星(中央右)の周りをガスやちりが円盤状になって回転しており、この中の一部が成長して衛星ができたとされる=名古屋大提供
衛星形成のイメージ図。惑星の形成時、土星のようなガス惑星(中央右)の周りをガスやちりが円盤状になって回転しており、この中の一部が成長して衛星ができたとされる=名古屋大提供

 大きな惑星には周囲を回る衛星がたくさんあり、土星では最大の「タイタン」など82個が発見されているが、大きな衛星は一つだけで他はいずれも小さいことが謎とされてきた。その謎を名古屋大と国立天文台のグループがコンピューターシミュレーションで解き明かしたと論文発表した。衛星が惑星に吸い込まれて消失するのを防ぐ領域が宇宙空間に存在し、タイタンが一時的に入ったためだとみられている。

 ガスが主成分の「ガス惑星」は、宇宙空間で円盤状になって漂うガスやちりが成長して形成される。周りの衛星も同様に生まれるが、周囲のガスから圧力を受けて公転する力を失い、惑星に吸い込まれていく。また、大きな衛星が軌道内にとどまった場合、衛星同士の重力の相互作用で後続の大きな衛星も連なるように複数存在するとされる。このため土星に大きな衛星が一つだけ存在する理由は説明できていなかった。

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