冥王星の衛星ヒドラとは：発見、軌道、サイズ、探査概要
ヒドラは、冥王星の中で最も遠い月である。ハッブル宇宙望遠鏡の冥王星コンパニオン探索チームは、ハル・ウィーバー、アラン・スターン、マックス・J・マッチラー、アンドリュー・J・ステフル、マーク・W・ブイ、ウィリアム・J・マーライン、ジョン・R・スペンサー、エリオット・F・ヤング、レスリー・A・ヤングから構成されており、2005年6月にニクスとともに発見されました。発見画像は2005年5月15日と5月18日に撮影され、2005年6月15日にMax J. Mutchler、8月15日にAndrew J. Stefflがそれぞれ独自に月を発見しました。この発見は、2002年のプレコバーンによる確認を経て、2005年10月31日に発表されました。S/2005 P 1 (Hydra) と S/2005 P 2 (Nix) に暫定的に指定された。
発見と観測の経緯
ヒドラはハッブルによる深い撮像データの解析から見つかりました。発見時には複数の独立した解析者が同じデータから検出を報告しており、その後過去の画像データの再解析によって確認が進められました。発見以来、地上および宇宙望遠鏡による追跡観測が続けられ、軌道要素や明るさの変化の測定が行われています。
軌道と力学的特徴
冥王星の月は、チャロンやニクスと同じ平面上にある星系の中心を、約65,000kmの距離で公転している。他の冥王星の月とは異なり、軌道はほぼ円形で、偏心率は0.0052と小さいが、著しくゼロではない。公転周期は38.2日。
ヒドラの軌道は冥王星・チャロン系の他の衛星と整数比に近い公転周期比を持ち、チャロンに対してほぼ6:1の関係に近いなど、系全体の力学的な相互作用や共進化を示唆します。ただし完全な共鳴（ぴったりの整数比）ではなく、長期安定性や起源を巡っては数値シミュレーションによる研究が行われています。
大きさ・形状・表面性質
ヒドラのサイズは発見時に直接測定されておらず、明るさ（見かけの等級）から反射率（アルベド）を仮定して推定されました。仮に反射率がチャロンの35％程度であれば直径は約61km、最も暗いカイパーベルト天体のように反射率が4％であれば直径は約167kmという幅のある推定になります。発見時には、ヒドラはその姉妹の月ニクスよりも約25％明るく観測されましたが、観測条件や位相角による変動を受けるため明るさの順位は観測時期によって変化しました。
可視光の色からは、冥王星本体の赤みを帯びた色とは対照的に、ヒドラはチャロンやニクスと同様に比較的灰色（中性色）に見えます。このことは表面に水氷が豊富に存在する可能性を示唆しており、実際にその後の観測でも水氷に由来する吸収特徴が示唆されています。
自転や詳しい形状については地球からの観測だけでは限界があり、変光曲線の解析から不規則な形状や表面反射率の不均一性が示唆されていました。
起源と形成説
ヒドラとニクスを含む冥王星の小さな衛星群は、現在有力なシナリオとして「巨大衝突による形成」モデルが挙げられています。これは、初期の冥王星と比較的大質量の衝突が起き、その衝突によって放出された破片が集まって衛星群を形成したというものです。破片起源であれば、表面組成や軌道面の一致など、観測事実と整合的になりますが、詳細な過程や微視的な組成は引き続き研究課題です。
ニュー・ホライズンズ探査
ヒドラは2015年に行われたニュー・ホライズンズミッションで冥王星系とともに接近観測され、地上・宇宙望遠鏡だけでは得られない高解像度データが得られました。ニュー・ホライズンズの観測により、ヒドラは不規則な形状を持ち、表面に比較的高反射率の領域や水氷に由来する特徴が存在することが示唆されました。これらの観測は発見時のアルベド仮定を見直すきっかけとなり、ヒドラの実際の寸法が従来の暗いKBO仮定より小さい（数十km級）ことを示しています。ただし、探査機からの観測も撮像解像度や観測角度の制約があるため、詳細な地質学的特徴や組成の完全な同定には追加解析が必要です。
名称と文化的背景
ヒドラという名前は、2006年6月21日にIAU通達8723で正式名称「冥王星III」とともに発表された。これは、グレコ・ローマ神話で冥王星/ハデスの冥界の水を守る怪物「ヒドラ」にちなんで命名されたもので、冥王星系の命名慣例（冥界や冥王に関連する神話上の人物や生物）に合わせたものです。
総じて、ヒドラは冥王星系の理解に重要な手がかりを与える小天体であり、発見から探査にいたる一連の研究は、外縁天体の起源・進化や衛星系形成の解明に貢献しています。今後も既存データの詳細解析や新しい観測により、さらに多くの情報が明らかになることが期待されます。
ヒドラのディスカバリー画像。
質問と回答
Q:ヒドラとは何ですか?
A: ヒドラは冥王星の最果ての月です。
Q: ヒドラを発見したのは誰?
A: 2005年6月、ハッブル宇宙望遠鏡の冥王星探査チーム（ハル・A・ウィーバー、アラン・スターン、マックス・J・マチュラー、アンドリュー・J・ステフル、マーク・W・ブイ、ウィリアム・J・マーライン、ジョン・R・スペンサー、エリオット・F・ヤング、レスリー・A・ヤング）によって発見された。
Q: 「うみへび座」は冥王星からどのくらい離れているのですか?
A: 「うみへび座」は冥王星から約65000kmの距離にあり、カロンやニックスと同じ平面で系の重心を周回しています。
Q: ヒドラの大きさは?
A: ヒドラ号の大きさは直接測定されていませんが、明るさから計算すると、カロンと同じ35％の反射率なら直径61 km、最も暗いカイパーベルト天体（KBO）と同じ4％なら約167 kmとなります。
Q: 「うみへび座」は何色ですか?
A: カロンやニックスと同じ灰色に見えますが、冥王星は赤みがかった色をしています。
Q: ニュー・ホライズンズが冥王星とヒドラの両方を訪れると発表されたのはいつですか?
A:2002年からの事前調査で確認され、2005年10月に発見されたとき、ニュー・ホライズンズ・ミッションが2015年に冥王星とヒドラを訪問することが発表されました。
Q:この月の名前は何ですか?A:この月の名前は、ギリシャ・ローマ神話に登場する黄泉の国の水を守る怪物「ヒドラ」にちなんで「ヒドラ」と呼ばれ、2006年6月21日にIAU Circular 8723で正式名称「Pluto III」とともに発表されました。
