ジュノーって何？木星の衛星エウロパは荒れているようだ

NASAの探査機ジュノーは9月29日に木星の衛星エウロパに接近し、今週同宇宙機関はこれまでで最も高解像度のエウロパの氷の地殻の写真を公開した。

エウロパは科学者たちの想像力を掻き立ててきました。その凍った殻の下には広大な塩水の海が広がっているという理論的なコンセンサスがあり、その海には地球の海を合わせた量の2倍もの水が含まれている可能性があるからです。これは、木星の衛星が地球の直径のわずか25%しかないにもかかわらずです。

水があるところには生命が存在する可能性があると期待されているが、エウロパには炭素、水素、酸素、硫黄など、他の重要な構成要素も必要となるだろう。

生命を維持するためにもエネルギーが必要です。木星の6番目の衛星であるエウロパは太陽から遠く離れていますが（約7億8000万キロメートル）、科学者たちは木星の強い重力がエウロパに潮汐力を引き起こし、それが衛星を引き伸ばしたり引っ張ったりすることで熱を生み出していると考えています。

そのため、表面上は荒涼とした雪玉のように見えますが、太陽系内で地球外生命が存在する最良の候補地の1つである可能性があり、それがジュノーの接近通過時にクローズアップされた理由です。

この画像は、約150キロメートル×200キロメートルの範囲を捉えており、月を縦横に走る尾根と溝のネットワークを鮮明に捉えています。NASAは、右上と中央下の暗い染みは地表噴火の兆候だと推定しています。四分音符のようなこの特徴は、南北67キロメートル、東西37キロメートルに及びます。

NASAは「画像内の白い点は、月の周囲の厳しい放射線環境から透過してきた高エネルギー粒子の痕跡だ」と付け加えた。

この白黒写真は、探査機ジュノーの恒星基準装置（SRU）によって、探査機の姿勢調整に用いられる恒星カメラで、412キロメートルの距離から撮影された。カメラの解像度は、1ピクセルあたり256メートルから340メートルまでである。この写真は、ジュノーが秒速24キロメートル（秒速15マイル）で夜間領域を高速で通過する中で撮影されたもので、「木星の輝き」（木星の雲に反射した太陽光）が、地表をぼんやりと照らしていた。

SRUは低光量環境下での探査に最も優れています。2016年に探査機が極軌道に到達して以来、この機器は木星の大気圏における浅い雷を発見し、巨大ガス惑星の環系を垣間見てきました。

「この画像は、これまでこれほどの解像度と鮮明な照明条件下で撮影されたことのない領域において、信じられないほど詳細な情報を明らかにしています」と、SRUの主任共同研究者であるハイディ・ベッカー氏は述べています。「チームが星追跡カメラを科学研究に使用したことは、ジュノーの画期的な能力を示す素晴らしい例です。これらの特徴は非常に興味深いものです。これらがどのように形成され、エウロパの歴史とどのように関連しているかを理解することで、氷の地殻を形成する内部および外部のプロセスについて理解が深まります。」

この画像は、2024年10月に打ち上げ予定のNASAの次期エウロパ・クリッパー・ミッションの正当性をさらに示すものだ。探査機はエウロパの居住可能性を調査するために詳細な測定を行うが、NASAは「エウロパ・クリッパーは生命探査ミッションではない。その主な科学的目的は、エウロパの地表下に生命を維持できる場所があるかどうかを判断することだ」と述べている。

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一方、NASAは、9月29日のフライバイ（接近通過）中に探査機ジュノーに搭載された「市民参加型カメラ」ジュノーカムが撮影した生画像の処理に協力した「市民科学者」コミュニティを称賛した。NASAはこの研究を「畏敬の念を抱かせるだけでなく、さらなる科学的検証に値する」と評した。

「2013年の地球フライバイ以来、ジュノーの市民科学者たちは、ジュノーが取得する数多くの画像の処理において非常に貴重な貢献をしてきました」と、サンアントニオにあるサウスウエスト研究センターのジュノー主任研究員、スコット・ボルトン氏は述べています。「木星、そして今ではその衛星へのフライバイのたびに、彼らの研究は科学と芸術の両方に根ざした視点を提供してくれます。彼らは私たちのチームの重要なメンバーであり、私たちの画像を用いて新たな発見を導き、道を切り開いてくれています。エウロパから得られたこれらの最新の画像はまさにそれであり、エウロパの仕組みや、氷の上と下に何が潜んでいるのかを詳細に明らかにする表面の特徴を示しています。」

NASAは、色のコントラストを強調して地表の特徴をより鮮明にしたナヴァニース・クリシュナン氏の研究を特に強調した。

このような処理の科学的価値は明らかであるはずですが、一部の取り組みは、いわば少々サイケデリックなものでした。

ジュノーは2011年に打ち上げられ、太陽系最大の惑星である木星に到達するまでに5年を要しました。木星は80個の衛星を有し、まるでミニチュア版の太陽系のような存在です。探査機ジュノーは、2025年9月、あるいは探査機の運用停止まで続く長期ミッションにおいて、木星とその衛星に関する発見を続けています。®