[비즈한국] 最近、NASAの局長ジャレッド・アイザックマン氏が唐突なスキャンダルに火をつけた。冥王星を再び惑星に戻せるかどうかをNASAのレベルで検討すると公言したのだ。このスキャンダルは、米国の少女がX（旧Twitter）に冥王星を再び惑星にしてほしいという手紙を投稿し、アイザックマン氏がその件を検討すると反応したことで浮上した。
1930年の初発見以来、長らく太陽系の最後の惑星と呼ばれてきた冥王星は、2006年に天文学者たちの投票により惑星の地位を剥奪された。そんな追い出された冥王星を再び惑星に戻そうという主張だ。しかし、果たしてそれが可能なのだろうか？一体どのような大義名分で追い出された冥王星に、再び惑星の地位を返そうというのか？
冥王星の「復権」の可能性は単純な問題ではない。そもそも冥王星が惑星の地位を失った理由も、単に冥王星が小さかったり見栄えが悪かったりしたからではない。核心は、冥王星が太陽系の中で動的にどのような地位を持っているかである。
2006年、国際天文学連合（IAU）は太陽系の惑星の基準を3つに整理した。第一に、太陽を公転すること。第二に、自身の重力が十分で、ほぼ丸い形、つまり静力学的平衡に近い形をしていること。第三に、自身の軌道周辺を重力的に支配していること。言い換えれば、軌道付近に自分と似たような大きさの他の天体がいくつも存在してはならず、その軌道一帯で圧倒的な存在でなければならないということだ。まさにこの3つ目の条件がきっかけとなり、冥王星は惑星の地位を剥奪された。
国際天文学連合は当時、人類史上初めて、長年慣習的に使われてきた「惑星」という言葉に科学的定義を設けた。あまりに多くの小天体の破片が発見され、太陽系の状況が混乱したため、急いで交通整理をした格好だ。この時決定された決議文を通じて、惑星と準惑星を別々のカテゴリーに分類した。冥王星は新たに作られた惑星の条件のうち、前2つは満たしているが3つ目を満たせず、結局準惑星に降格した。
しかし、冥王星を愛する人々にとって、この出来事は心の傷となった。人々はただの平凡な天体に過ぎない冥王星の顔に悲しい表情を描き入れ始め、冥王星の身の上を惜しんだ。さらに冥王星の復権を願う声も多い。一部の少数の天文学者たちは、冥王星を降格させた3つ目の条件があまりに作為的だと不満を漏らした。冥王星はむしろ惑星だった時よりも、惑星から追い出されたことでさらに有名な天体となった。
だが、ここで重要なのは、冥王星が突然おかしくなって追い出されたわけではないということだ。むしろその逆である。2006年、私たちは太陽系をより正確に知ることになった。20世紀のほとんどの期間、冥王星は単なる孤独な第9惑星に見えていた。しかし1990年代以降、望遠鏡の性能が急速に発展すると、海王星の彼方に数多くの氷の天体が発見され、カイパーベルトの存在が明らかになった。冥王星は孤独な惑星ではなく、カイパーベルトの非常に大きな構成員の一つだったのだ。
冥王星の地位に最も決定的な一撃を加えたのは、エリスの発見だった。2005年、冥王星と似たような大きさで海王星の外側軌道を回るエリスが発見された。そして自然と次のような問いが投げかけられた。「冥王星が惑星なら、エリスは？」また、相次いで発見されたハウメア、マケマケ、クワオアー、ゴンゴン、オルクス、セドナといった天体は？冥王星だけが一体何が特別で例外扱いすべきなのか？それとも冥王星一つだけのために、その多くの破片をすべて新しい惑星として受け入れるべきか？そうなれば、太陽系の端で新しい天体が発見されるたびに、惑星の数は際限なく増え続けることになる。2006年に天文学者たちが下した果敢な決断は、まさにそのような混乱を防ぐためのものだった。
冥王星を復活させたいなら、方法は大きく2つある。一つは惑星の定義自体を再び変えることだ。そうすれば2006年に作った惑星の定義はわずか20年で覆ることになる。もう一つの方法は、他のカイパーベルト天体にはなく、冥王星だけが持っている独特の特徴を見つけ出し、冥王星が他の準惑星とは本質的に異なると主張することだ。しかし、どちらの道も現実的には容易ではない。
まず定義を変える方法を考えてみよう。実は数年前にも急進的な提案があった。2022年、「月も惑星である」という果敢なタイトルの論文が発表された。この論文で研究者たちは、惑星を軌道の動的な基準ではなく、天体自体の地質学的な複雑さで定義すべきだと主張した。この観点では、天体が太陽の周りを回っているか、木星の周りを回っているかは全く重要ではない。十分に丸く、表面が地質学的に複雑で、火山活動、大気、海、磁場、潮汐加熱のような複雑な惑星的特徴を持っていれば、すべてを惑星と見なすべきだという主張だ。この論理に従えば、当然冥王星も惑星になり得る。しかし同時に、私たちの月やイオ、エウロパ、ガニメデ、タイタン、エンケラドゥスまで、ほぼすべての衛星が惑星になる。ひょっとすると、カイパーベルト天体をすべて惑星と呼ぼうとするよりも過激な主張かもしれない。
もちろん、この主張にも科学的に検討の余地はある。特に天体一つひとつの微細な特徴により焦点を当てる惑星科学の立場から見れば、天体が軌道をどれだけ支配しているかよりも、その天体が地質学的にどのような世界であるかがより重要かもしれない。実際にタイタンは厚い大気を持ち、エウロパとエンケラドゥスは地下海を抱えている。また、イオは太陽系で最も激しい火山を抱えている。地質学的に見れば、彼らの方が、冷え切った死んだ岩の塊である惑星よりもはるかに「惑星らしい」世界かもしれない。
しかし、この定義をそのまま受け入れると問題はさらに複雑になる。単に冥王星を復権させて終わりではない。太陽系の惑星の数が9個どころか、数十から数百個に増える可能性がある。これは冥王星を残念に思い、復権を願う人々ですら予想しなかった結論だ。冥王星を復活させるために月まで惑星に編入するようなものだ。もちろん軌道の動的条件より一貫した基準とも言えるが、冥王星だけを選んで過去の地位を回復させるという目的には合わない。
では、2つ目の方法はどうか？絶妙に冥王星だけが持っている独特の特徴を見つけ出し、エリス、ハウメア、マケマケとは違う特別な地位を与えることだ。これにはある程度の希望がある。冥王星には大気があるからだ。冥王星の大気の主成分は窒素で、メタンと二酸化炭素が一部混ざっている。冥王星の平均表面気圧は10マイクロバール程度で、地球に比べて極めて希薄な大気を持っている。しかし、海王星外天体の中では独歩的な特徴だった。そう思われていた。
冥王星が抱える薄い大気の存在は、探査機ニュー・ホライズンズが撮影した写真の中で鮮明に浮かび上がる。太陽を遮った冥王星の影の裏を探査機が通過する際、冥王星によって一種の日食が起きた。その瞬間、冥王星の丸いシルエットの端から、冥王星の薄い大気を通過した太陽光が散乱され、鮮明な光の輪が現れた。
太陽系の果てにある他の天体に大気があるかどうかは、その天体が背景の星を遮る掩蔽（えんぺい）現象を利用して把握できる。これまでエリス、ハウメア、マケマケなど様々な海王星外天体（TNO）に対しても星の光の掩蔽観測が行われてきたが、大気は検出されなかった。仮に大気があっても1〜100ナノバール程度の非常に希薄なものだけだろうと推定されていた。マケマケの場合、メタンガスが放出されている可能性が指摘されたが、本当にマケマケの重力に捕まった安定的な大気なのか、それとも一時的に天体表面からガスが放出されたのかは定かではない。
ところが、最近の新しい発見により、冥王星が持っていた最後の希望、つまり「大気を持つ唯一のカイパーベルト天体」という希望さえ危うくなった。最近、『Nature Astronomy』では、冥王星よりも外側にある別のカイパーベルト天体「2002 XV93」からも薄い大気の信号を検出したと発表した。この天体は直径がわずか500kmしかない。冥王星よりもはるかに小さく、重力も弱い。しかし、2024年1月10日に背景の星の前を遮って通り過ぎる掩蔽の瞬間、背景の星の明るさが突然急激に途切れることはなかった。天体が星の光を遮る瞬間、緩やかに歪んで弱まり、まるで背景の星の光が大気を通過しながら屈折する跡を見せた。
これを通じて推定された「2002 XV93」の大気圧は200〜200ナノバール程度だ。地球の大気圧の数百万分の一に過ぎない。冥王星と比較しても50〜100倍低い。しかし重要なのは、冥王星よりもはるかに遠く小さなカイパーベルト天体でも、観測可能な大気が存在し得るということだ。これは、小さな天体では揮発性ガスはとっくに全て飛んでしまっただろうと考えていた従来の観点に真っ向から挑戦する。
この大気の起源はまだ定かではない。候補は大きく2つだ。一つは最近、小さな氷の天体と衝突して揮発性物質が放出し、それが一時的な大気を作った可能性があること。もう一つは、天体内部から揮発性物質が漏れ出る極低温の氷火山活動がまだ稼働している可能性だ。この驚くべき発見は、カイパーベルト天体が単に冷え切って凍りついた死んだ氷の石ころではない可能性を示している。小さな天体たちも、その遠く暗い太陽系の果てで他の天体と衝突し、内部のまだ死んでいない地質学的活動が起こることで、希薄ながらも自分だけの大気をまとうことができるのだ。
冥王星だけでなく他のカイパーベルト天体も、さらには小さな天体でさえ一時的にせよ大気を持つ可能性があるなら、冥王星の復権はさらに難しくなる。冥王星を再び惑星にするには新しい基準を定めなければならない。その新しい基準は、既存の「水金地火木土天海」の地位には何の影響も与えず、他の数多くのカイパーベルト天体の間から冥王星だけを救い出せる基準でなければならない。最近までは冥王星の薄い大気が希望になると思われていたが、今やその希望さえ曖昧になった。どのような基準を使っても、冥王星だけを選び出して復活させる道はほぼ不可能に見える。
結局、冥王星を再び惑星にするという言葉は科学的な主張というよりは、市民の要望に応える文化的なスローガンに近い。冥王星は20世紀まで唯一、米国の天文学者クライド・トンボーが発見した天体であり、あまりに愛らしかったためディズニーキャラクターの名前にもなった。米国では冥王星に対する愛情が格別だ。しかし、科学的な定義と分類は単なる愛情には頼らない。科学的な分類はある天体を可愛がるために存在するのではなく、宇宙をより一貫した視点で眺めるために存在する。
すでに米国のニューメキシコ州は、独自に冥王星を惑星と呼ぶ条例を作った。ニューメキシコ州はトンボーが晩年を過ごした場所だ。彼らは自分たちの夜空に冥王星が見えている間は、冥王星が惑星だと主張する。そして、冥王星発見のニュースが世界に伝わった3月13日を「惑星冥王星の日」として記念している。
だが、これらすべては単なる政治的なスローガンに過ぎず、科学的には何の意義もない。冥王星を準惑星に再分類した決定も、米国やNASA単独で行った決定ではない。2006年にプラハに集まった世界中の天文学者たちの投票を通じて公式決議案が採択され、そうして惑星の新しい定義が作られたのだ。決して一国家、一機関が独断で変えられるものではない。
そもそも冥王星は必ず惑星でなければならないのか？冥王星は惑星であろうとなかろうと、それ自体で魅力的で素晴らしい。むしろ冥王星を無理やり惑星という古い基準に再び押し込もうとする試みは、冥王星の真の価値を損なうことになりかねない。今、冥王星はカイパーベルトの主（あるじ）となった。海王星以遠の太陽系外側の軌道を代表している。準惑星になったのは、実は降格ではなく、本来の居場所を見つけたに過ぎない。「準惑星」というタイトルは、冥王星が属するより巨大な世界を露わにしている。
冥王星の公転周期は248年だ。冥王星が人類に初めて発見されたのは1930年のことだ。つまり、冥王星は我々に発見されて以来、まだ太陽の周りを一周もできていないということだ。2178年になれば、冥王星はついに一周して「新年」を迎えることになる。1冥王星年も経過しない歳月の間、冥王星は突然惑星になったかと思えば追い出され、また無理やり惑星に戻されるかもしれないという数奇な運命を辿っている。
私も冥王星を愛している。しかし、冥王星も自分一人のために太陽系がより混乱することを望まないだろう。
参考
https://www.nature.com/articles/s41550-026-02846-1
筆者のチ・ウンベ氏は？猫と宇宙を愛している。幼い頃『銀河鉄道999』を見て、宇宙の美しさを伝えたいという夢を持つようになった。現在は世宗大学校自由専攻学部助教授として、講演や執筆など様々な科学コミュニケーション活動を行っている。『天文学者の無用さについて』、『私たちは皆、天文学者として生まれる』、『宇宙を見ると浮かぶ不思議な質問たち』などの著書があり、『私はどうして冥王星を殺したか』、『クォンタム・ライフ』、『UFO』などを翻訳した。