フォボス (衛星)

フォボス (Mars I Phobos) は、火星の第1衛星。もう1つの火星の衛星であるダイモスより大きく、より内側の軌道を回っている。1877年8月18日にアサフ・ホールによって発見された。ギリシア神話の神ポボスにちなんで命名された。 フォボスは太陽系の惑星の衛星の中で最も主星に近く、火星の表面から6,000km以内の軌道を回っている。 フォボスの軌道は火星の静止軌道より内側にあるため、公転速度は火星の自転速度よりも速い。従って、1日に2回西から上り速いスピードで空を横切り東へ沈む。表面に近いため、火星のどこからでも見えるわけではない。また、火星の自転より速く公転しているので、フォボスは火星の潮汐力のために徐々に火星に引きつけられ（1.8m/世紀）、やがてロッシュ限界に達し破壊される運命にあるとされ、3,000万年から5,000万年後に火星の表面に激突するか、破壊され火星の環となると考えられている。 フォボスには一つの峰 (Ridges) と十数個のクレーターが確認されている。峰はヨハネス・ケプラーに因んでケプラー・ドルスムと名付けられた。クレーターは天文学者、および『ガリヴァー旅行記』の登場人物に因んで名付けられた。 フォボス最大のクレーターは、ホールの妻クロエ・アンジェリン・スティックニー・ホールにちなんで「スティックニー」と命名されている。スティックニーを中心としてフォボスには放射状の溝 (groove) が見られるが、スティックニーを作った天体が衝突した際の衝撃でできたという説や、火星からの潮汐力による破壊で生じたという説がある。 フォボスの自転は、火星からの強大な潮汐力によって公転と同期しており、公転方向側とその逆側で反射スペクトルの差異が認められる。フォボスの後行半球の可視-近赤外反射スペクトルは、先行半球と比較して赤っぽく、後行半球はフォボス赤色部（Phobos Red Unit; PRU）、先行半球はフォボス青色部（Phobos Blue Unit; PBU）と呼ばれている。これらは宇宙風化作用によるスペクトル赤化度の違いを反映している可能性がある。スティックニー・クレーターは先行半球、すなわちフォボス青色部に相当する領域に位置している。 フォボスは、ダイモスとともに、起源について大別して2つの仮説がある。 一つは、火星の重力に捕獲された小惑星だと考える捕獲説である。実際、フォボスの可視-近赤外反射スペクトルは、フォボス赤色部はD型小惑星、フォボス青色部はT型小惑星のそれと似ている。フォボスがこれらの小惑星タイプに対応する天体であるならば、炭素質の組成を有するかも知れない。また、フォボスが小惑星起源であるならば、その密度の低さは空隙や氷を内部に含む可能性を示唆している。 しかしながら、フォボスの軌道離心率、軌道傾斜角がともに小さい軌道を説明するには、捕獲後に軌道エネルギーを散逸させるプロセスが必要である。また、このような整った軌道を説明するために、火星への天体衝突で生じたデブリ円盤内で集積した天体だとする意見もある（月の「ジャイアントインパクト説」参照）。 どちらの仮説も推測やシミュレーションによるもので、解明は後述する構成物質のサンプルリターン計画の実施に待つ部分が大きい。 1988年に打ち上げられたソ連の探査機フォボス2号は、翌年火星の周回軌道に入り、フォボスへの接近中に故障したが、その直前にフォボスからごくわずかな気体が安定して噴出していることを発見した。この気体は水蒸気だと考えられている。[要出典] 2011年に打ち上げられたロシアの探査機フォボス・グルントは、フォボスからのサンプルリターンを計画していたが、地球周回軌道からの離脱に失敗し、大気圏へ突入した。 2015年、日本の宇宙航空研究開発機構（JAXA）は火星衛星の探査計画（Martian Moons Exploration（英語版）; MMX）を発表した。この探査機は両衛星の近接探査と、構成物質のサンプルリターンを行う予定であり、2024年打ち上げ、2025年火星圏到着、2029年地球帰還を想定している。 1950年代から1960年代にかけて、フォボスの奇妙な軌道と密度の低さから「フォボスは中空の人工天体ではないか」という説が唱えられたことがある。 1958年頃、フォボスの公転の永年加速について研究していたソ連の宇宙物理学者、ヨシフ・シクロフスキーは、フォボスが「薄い金属板」構造であると提唱した。これはフォボスが人工的な起源を持つことを示唆するものである。シクロフスキーは火星の上層大気の密度の推定値に基いて、微弱な制動効果でフォボスの永年加速を説明するためには、フォボスが非常に軽くなければならないと推論した -- ある計算では直径が16km、厚さは6cm未満の中空の鉄の球が導かれた。 この仮説はアメリカ合衆国にも伝わり、アイゼンハワー大統領の科学顧問を務めていたジークフリード・シンガーは、天文学雑誌『Astronautics』1960年2月号でシクロフスキー説を支持し、さらに「フォボスの目的は、おそらく火星人が彼らの惑星の周囲で安全に活動できるように、火星の大気中の放射を吸い取ってしまうことだろう」というところまで飛躍させた。また、シクロフスキーと親しかったカール・セーガンやフレッド・ホイルも人工的要素を指摘していた。 しかし後に、こうした考えが生まれる切っ掛けとなった永年加速に関する疑問が提示され、そして1969年までにはこの問題は解決された。初期の研究では、軌道高度が低下する速度を5cm/年という過大な値を使用していたが、後に1.8cm/年まで修正された。現在では、永年加速は当時考慮されていなかった潮汐効果の結果だと考えられている。また、フォボスの密度は1.9 g/cm3と測定されており、これは中空の殻であるという説とは矛盾する。 さらに、1970年代にバイキング探査機によって撮影されたフォボスの画像は明らかに天然の天体であり、人工物ではないことを示していた。 ^ a b c d “Planetary Satellite Physical Parameters”. JPL Propulsion Laboratory. 2015年11月20日閲覧。 ^ a b c d Planetary Satellite Mean Orbital Parameters ^ “火星の衛星フォボスが崩壊し始めている　(ナショナル ジオグラフィック日本版)”. Yahoo!ニュース、ナショナルジオグラフィック (2015年11月20日). 2015年11月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年11月20日閲覧。 ^ a b c Rosenblatt, P. (2011), "The origin of Martian moons revisited", Astron. Astrophys. Rev. (2011) 19:44. ^ Rivkin (2002) "Near-Infrared Spectrophotometry of Phobos and Deimos", Icarus 156; 64-75. ^ 火星衛星に火星マントル物質の存在を予言 ―JAXA火星衛星サンプルリターン計画での実証に高まる期待―東京工業大学（2017年8月31日）2018年3月31日閲覧。 ^ 火星衛星探査計画（MMX）宇宙航空研究開発機構（2018年3月31日閲覧）。 ^ Shklovsky, I. S.; The Universe, Life, and Mind, Academy of Sciences USSR, Moscow, 1962 ^ Öpik, E. J. (1964年9月). “Is Phobos Artificial?”. Irish Astronomical Journal, Vol. 6. pp. 281-283. 2006年9月12日閲覧。 ^ Öpik, E. J. (March 1963, signed September 1962). “News and Comments: Phobos, Nature of Acceleration”. Irish Astronomical Journal, Vol. 6. pp. p. 40. 2006年9月12日閲覧。 ^ Singer, S. F. (1967年). “On the Origin of the Martian Satellites Phobos and Deimos”. Seventh International Space Science Symposium held 10-18 May 1966 in Vienna, North-Holland Publishing Company. 2008年8月8日閲覧。 ^ 科学的には否定されたフォボス人工天体説であるが、21世紀においても、オカルト系の書籍・雑誌やインターネットサイトでは度々提起されている。その多くは、火星の人面岩などとともに、異星人の関与を示唆する内容である。並木伸一郎『ムー的都市伝説』（学研ホールディングス）所収「フォボス人工天体説」など。 火星の衛星 フォボスの太陽面通過 フォボスの影 フォボス計画 カイドゥン隕石