アルケ（木星XLIII）：木星の小さな不規則衛星

物理的・軌道的特徴

アルケは惑星の衛星としては非常に小さく、推定直径は約3キロメートルしかない。木星の周囲を、遠く離れた傾いた逆行軌道で公転している。主な軌道要素を挙げると、次のとおりである。

• 平均公転距離: 木星から約23,717,000 km
• 公転周期: 約746.185日
• 軌道傾斜角: 黄道に対して約165°（165°；木星の赤道に対してはおよそ162°）
• 離心率: 約0.149の中程度の軌道離心率（離心率データ）
• 自転・形状: 球形ではない不規則な天体（不規則な形状）

アルケは木星の自転とは逆向きに回る逆行軌道をもち、しかも木星から遠く離れているため、赤道近くを回る規則衛星ではなく不規則衛星に分類される。

群への所属と起源

アルケはカルメ群の一員と考えられている。カルメ群は、似たような公転距離、軌道傾斜角、そして逆行運動を共有する小衛星の集まりである。この群の衛星は、木星からおよそ2300万〜2400万キロメートルの範囲に集中し、軌道の傾きも近いことから、共通の起源が示唆される。一般的な解釈では、カルメ群は木星に捕獲された1つの母天体が、後に破壊されてできた破片の集まりであり、そのために群全体で軌道特性や表面性質が似ていると考えられている（カルメ群）。

発見と命名

この衛星は、ハワイ大学の天文学者たちによる調査の中で発見され、スコット・S・シェパード率いる発見チームによって2002年に公表された。国際天文学連合が2005年にアルケという名を承認するまでは、暫定的に S/2002 J 1 と呼ばれていた。この名称は、初期ギリシャの資料に見られるムーサたちの拡張された一群の中に、アオイデー、メレテー、ムネメーと並んでアルケを数える伝承に由来する。また、この古典的な命名は、逆行する木星の衛星に語尾が「-e」で終わる名を付ける慣例にも沿っている（アルケとムーサたち）。

科学的意義と観測上の難しさ

小さく暗いとはいえ、アルケとその仲間の衛星は、外側の木星系における捕獲や衝突の歴史を示す証拠を残しているため、惑星科学にとって重要である。軌道、色、サイズ分布の研究は、いつ、どのように捕獲が起きたのか、また群の構成天体が組成的な共通性を持つのかを絞り込む手がかりになる。観測面では、この種の衛星は見つけるのも追跡するのも難しく、大型望遠鏡と慎重な画像処理が必要で、背景星に対して検出・追跡・測定しなければならない。継続的な観測によって軌道要素はより精密になり、他の小衛星との微妙な力学的相互作用が明らかになることもある。

アルケを発見した調査隊やその後の観測研究については、発見チームの資料と追跡研究を参照するとよい（ハワイ大学の調査、チームの論文）。軌道特性と群分類の背景は、木星の衛星をまとめた資料にも整理されている（傾斜角の注記、離心率の参照、カルメ群の概説）。