常識を覆す発見！太陽系の果て冥王星より外側の小天体に大気を確認 : サイエンスジャーナル

　小天体「2002XV93」（直径500km）に大気発見

　2026年5月5日、冥王星より外側にある小天体に大気が存在することを地上からの観測で確認したと国立天文台などの研究チームが発表した。太陽系で大気が確認された最も遠い天体である。

　国立天文台などの研究チームによると、太陽系で大気が存在する天体は従来、十分な重力がある大きな惑星や準惑星などに限られると考えられ、冥王星より遠い天体で大気の存在が確認された例はなかった。（写真はニューホライズンズが撮影冥王星の大気）

　研究チームは冥王星よりわずかに遠く、直径500キロ程度の比較的小さな天体「2002XV93」に注目し、おととし1月、国内3か所で観測を行った。

　この天体が遠くの星の前を横切る際に星からの光がどのように遮られるか詳しく調べたところ、天体の大気による光の屈折がないと説明できない星の見え方の変化が確認された。

　観測時、この天体は太陽からおよそ57億キロと冥王星よりわずかに外側に位置していて、研究チームは太陽系で大気が確認された最も遠い天体だとしている。

　国立天文台の有松亘講師は「今回の発見は太陽系の果ての天体に関する従来の理解を覆すものだ。大気の起源などを解明するため今後も観測を続けたい」と話していた。

　冥王星（直径2,370km）の大気

　ちなみに冥王星であるが、大気は持っている。ニューホライズンズが冥王星を背後から撮影した画像では、薄く青く輝く窒素を始めとする大気を撮影している。

　太陽に近づくと、おもに窒素、メタン、一酸化炭素からなる希薄な大気が冥王星を包み、表面にある固体の窒素や一酸化炭素の氷との間で平衡状態になる。冥王星が遠日点へと公転していき太陽から離れると、大気の大部分は凝固し、地表へと降下する。

　冥王星が再び太陽へ近づいていくと、冥王星の固体表面の温度が上昇し、固体窒素が昇華して気体となる。これが反温室効果をもたらす。この昇華する窒素は、人間の皮膚から蒸発する汗と同じように冷却効果を持つ。2006年にはサブミリ波干渉計を用いて、冥王星の表面温度が予想されていたよりも10ケルビン低いことが発見された。

　大気は恒星の掩蔽によって発見できる

　1985年の恒星の掩蔽（恒星食）の観測から、冥王星は大気を持っているということが分かった。この発見は1988年に起きた別の掩蔽の詳細な観測により確認され、著しく補強された。大気を持たない天体が恒星を掩蔽すると、恒星は瞬間的に消える。

　冥王星の場合、恒星は徐々に暗くなっていった。暗くなっていく割合から、冥王星の大気圧は、地球のおよそ70万分の1の0.15パスカルと分かった。

　2002年には、冥王星による別の恒星の掩蔽の観測と分析が、パリ天文台のブルーノ・シカルディ、マサチューセッツ工科大学（MIT）のジム・エリオット、ウィリアムズ大学のジェイ・パサチョフが率いるチームによって行われた。

　冥王星が1988年よりも太陽から遠ざかっており、したがって冥王星はより気温が下がり大気濃度も減少しているはずだったが、驚くべきことに大気圧は従来の2倍の0.3パスカルと推定された。

　21世紀初頭現在、最有力な仮説は、冥王星の南極が1987年に120年ぶりに影から出たため、窒素が余分に極冠から昇華したという説である。過剰の窒素が大気から凝縮するには数十年がかかると考えられている。

　太陽系で大気を持つ天体の条件

　太陽系内で大気を持つ代表的な天体は、地球、金星、火星（地球型惑星）、木星、土星、天王星、海王星（木星型惑星）、そして土星の衛星タイタンである。

　ある程度の大きさがないと、重力が弱く大気を保持できないと考えられている。太陽系で唯一、厚い窒素大気を持つ衛星タイタンは、太陽系で2番目に大きい土星の衛星である。1番目は木星の衛星ガニメデだが、大気はほとんどない。月も大気はほとんどない。

　タイタンの大きさは直径約5,149km。濃い大気が持続していることは、似たような構造を持つ木星のガニメデ約5,264kmやカリスト約4,820kmがほとんど大気を持たないことと比べてよくわかっていない。

　ボイジャーによる観測で、タイタンの地表気圧は地球の約1.45倍であることが示された。タイタンの大気は、地球全体の大気の約1.19倍の質量があり、面積当たりでは約7.3倍となる。不透明なもやの層が太陽からの可視光のほとんどを遮り、タイタンの構造の特徴を不明瞭にしている。大気が厚く重力が低いため、人間は腕に「翼」を付けることで飛ぶことができると考えられる。

　海王星の衛星トリトンや冥王星では薄い大気が発見されている。今回、直径約500kmの小さな太陽系外縁天体「2002 XV93」にも薄い大気が発見され、小天体でも大気を保持できることが判明した。