自転の様子もハッキリ　アルマがとらえた小惑星ジュノー

アルマ望遠鏡が小惑星ジュノーを高解像度で観測した。約3億km離れたジュノーの地表で60kmのサイズが見分けられるほどの高い解像度によってジュノーの自転がはっきりとらえられており、表面の性質の場所による違いも明らかになった。

【2015年4月8日アルマ望遠鏡】

アルマ望遠鏡が昨年10月、直径240kmの小惑星ジュノーを4時間にわたり電波観測した。この時ジュノーと地球はおよそ3億km離れていたが、ジュノー表面の60kmに相当する0.04秒角（人間の視力に換算すると1500）という高解像度での観測が行われたおかげで、7.2時間周期で自転するジュノーの姿が時々刻々と変化していく様子がはっきり見てとれる。電波観測でこれほど高い解像度で小惑星がとらえられたのは初めてだ。

アルマ望遠鏡が観測した小惑星ジュノー。時間経過につれてジュノーが自転する様子がわかる（提供：ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)。以下同）

観測から、ジュノーの表面が一様ではないことがわかった。一般に天体の表面では、太陽に照らされる側（天体表面での「昼」）の温度が上がり電波を強く発する。電波の強い場所は天体の自転とともに動いていくが、表面が温まって電波を強く出すまでには時間がかかるため、必ずしも太陽直下で電波が一番強いとは限らず、太陽直下を通り過ぎた後で最も電波が強くなる場合がある。ジュノーの観測データを詳しく解析すると、観測を始めた当初は太陽直下を少し通り過ぎた場所で電波が最も強かった一方、観測終盤には太陽直下が最も電波を強く発するようになっていた。

これは、観測終盤に太陽を向いていた面が温まりやすいことを意味している。ジュノーのように大きな小惑星は月の表面と同じように微細な砂「レゴリス」で覆われていると考えられているが、ジュノーの表面はそのレゴリスの性質が一様でないのかもしれない。また、ジュノーには巨大なクレーターが存在することが知られており、今回の観測結果はクレーター内部の物質の性質がそれ以外の場所のものとは異なる可能性を示唆している。この発見は、天体の温度を測定できるという電波観測の特徴と高い解像度を組み合わせることで初めて実現した、アルマ望遠鏡の特徴を活かした成果だ。

「アルマ望遠鏡が小惑星観測の非常に重要な道具であることを示しています。高い解像度を活かして、ジュノー以外の多くの小惑星の表面を詳しく観測することができるでしょう」（米国立電波天文台アリエル・マレットさん）。

小惑星ジュノーの電波強度の違いを強調して描いた図。（丸印）太陽直下の位置。観測を始めた当初（左）は太陽直下からずれた場所で電波が強いが、観測終盤（右）では太陽直下が最も電波が強くなっている