東大ら,中間赤外線を用い木星の衛星で太陽系最大級の火山活動を観測

東京大学と東北大学らの研究グループは,東京大学がチリのアタカマに設置した東京大学アタカマ天文台1m望遠鏡を用いて,木星の周りを回る四大衛星のひとつであるイオ(Io)のモニタ観測を行ない,木星の衛星イオにあるダイダロス火山の活動の様子をとらえることに成功した(ニュースリリース)。

観測には,太陽の反射光の影響を受けにくく,火山活動を直接検知するのに有利な中間赤外線波長(波長8.9μm)を利用した。中間赤外線は地球大気の水蒸気によって強く吸収されるため通常の望遠鏡では観測が難しいが,東京大学アタカマ天文台は標高が世界でもっとも高い天文台であり,中間赤外線の安定した観測が可能。

この特性を活かし,2年間の断続的なモニタ観測を実施し,2011年にイオの火山のひとつダイダロス火山が活発に活動していたことを突き止めた。総放射エネルギーは10兆ワットと推定され,太陽系でも最大級の火山活動であることが推定される(地球の総地熱エネルギーが40兆ワット)。

イオ(Io)は太陽系でもっとも火山活動が活発な天体。火山活動の詳細を知るためには火山活動を監視するモニタ観測を継続的に行なうことが必須であるが,これまでの近赤外線(波長2~5μm)を利用した観測は太陽の反射光による影響が大きく,十分な観測の障害となっていた。

これほど小型の地上に設置された光学観測装置でイオの火山活動が観測されたのは初めてであり,惑星観測研究の新しい手法を確立したという意味でも重要な成果としている。