国立天文台(NAOJ),千葉工業大学,神戸大学,近畿大学は,すばる望遠鏡による観測で,小天体セドナに代表される,太陽系外縁部を特異な軌道で公転する小天体群「セドノイド」の一員となる4番目の天体を新たに発見した(ニュースリリース)。
研究グループによって「アンモナイト」の愛称がつけられたこの天体「2023 KQ14」は,太陽系形成初期から安定した軌道を持っていたことが数値シミュレーションから示された。アンモナイトはすばる望遠鏡の超広視野主焦点カメラ Hyper Suprime-Cam(HSC)を用いた探査プロジェクト「FOSSIL」によって発見された。
FOSSILは,太陽系外縁部の氷の世界を探索するため,日本と台湾を中心とする国際グループによって2020年に発足した。太陽系が生まれたころにできた微惑星の痕跡をとどめる小天体を観測することで,太陽系の過去から現在までの歴史を探る。
アンモナイトは2023年3月,5月,8月のすばる望遠鏡とHSCによる観測で発見された後,2024年7月にカナダ・フランス・ハワイ望遠鏡(CFHT)で追跡観測が行なわれ,詳細な軌道が分かった。
これらに加えて,データアーカイブ内で過去の画像を調査したところ,2021年と2014年のDECam(ブランコ4m望遠鏡に搭載されたダークエネルギーカメラ)のデータ,さらには2005年にキットピーク天文台で撮影された画像にもアンモナイトが写っていることが判明した。これにより19年間にわたる観測データが揃い,アンモナイトの軌道の正確性が大幅に高まった。
FOSSILグループは,国立天文台が運用する計算サーバ等を用いて,アンモナイトの軌道の進化に関する数値シミュレーションも実施した。その結果,アンモナイトが少なくとも45億年間にわたり安定した軌道を維持していること,そして現在は他のセドノイドとは異なる軌道を持っているものの,約42億年前にはとてもよく似た軌道であったことが示された。
現在のアンモナイトが他のセドノイドと異なる軌道を持っていることは,太陽系外縁部がこれまで考えられていた以上に多様で複雑であることを示唆している。また,未知の第9惑星プラネット・ナインにも新たな制限を与える。
この研究で実施された数値シミュレーションの結果は,もしプラネット・ナインが存在するとすれば,その軌道は従来の予測よりもさらに外側にあるべきことを示唆するという。
研究グループはアンモナイトの発見が,黎明期の太陽系の記憶をとどめた「化石」として,未知の第9惑星の存在や太陽系の成り立ちを解明する手がかりになるとしている。
