パシファエ群とは 木星の逆行性不規則衛星群の定義と主要メンバー
パシファエ群とは、パシファエと似た軌道を描く、木星の逆行性で非球形の不規則衛星群を指します。これらは軌道要素が類似していることから、共通の起源(捕獲された小天体の破片など)を持つと考えられています。
軌道と物理的特徴
群の代表的な軌道要素は次の範囲に入ります。半長軸(木星からの平均距離)は22,800,000~24,100,000km(カルメ群と近い範囲を取る)、傾斜角は144.5~158.3°、偏心率は0.25~0.43です。これらの衛星は木星に対して逆向きに公転しており、公転周期は一般に「数百日」程度と長めです。
物理的にはほとんどが直径「数kmから数十km」程度の小さな不規則形天体で、反射率は低く暗いものが多いです。個々の色やスペクトルは必ずしも一致せず、赤色寄りのものやグレーなものなど差が見られるため、群の起源や内部構成については現在も研究・議論が続いています。
起源と進化
有力な起源モデルは「捕獲された小天体(例えば小惑星やその前身)が木星に捕らえられ、その後の衝突で破砕されて複数の破片となり現在の群を形成した」というものです。太陽や太陽系内の他の天体からの摂動、木星本体や大型衛星との相互作用、さらにコザイ作用(Kozai 機構)などにより長期的に軌道要素が変化することがあります。
一方で、群に含まれる全ての天体が同一の衝突・破片起源に由来するかどうかは明確ではありません。例えばシノペは色やスペクトルが他のメンバーと異なることから、パシファエ群の「本体」とは別に元から別の捕獲天体であった可能性が指摘されています。
主要メンバー
群のコアメンバーは以下の通りです(大きいものから小さいものへ)。各名前には同名のリンクが付されています。
- パシファエ — 群の基準天体で、最大級のメンバー。暗く不規則な形状を持ち、群の軌道範囲の代表例となっています。
- シノペ、パシファエの3分の2の大きさ — 大きさはパシファエに次ぐ規模ですが、色やスペクトルがやや異なるため群への起源帰属が議論されています。
- カリッルホー — 小型のメンバーで、発見は比較的最近(20世紀末以降)です。軌道要素は群の範囲内にあります。
- メガライト — こちらも小型の不規則衛星で、群の典型的な軌道特性を持ちます。
- オートノエ — 群に含まれる小さな衛星の一つで、観測により軌道が確定されています。
- ユーリドメ — 小規模なメンバー。光度が小さく観測には大口径望遠鏡が必要です。
- スポンド — 群の外縁に近い軌道を持つ小天体の一つです。
命名規則と分類
国際天文学連合(IAU)では、逆行軌道を持つ木星の不規則衛星について、名前を付ける際に末尾を-eで統一しています。これは観測・分類を容易にするための規則です。
観測と今後の課題
これらの衛星は小さく暗いため発見・追跡には高感度の望遠鏡が必要で、群の完全なメンバー一覧は新しい観測により更新され続けています。色・スペクトルの違いや軌道の微妙な差異から、どの天体が同一の起源に属するかを解明するにはさらなる観測(分光観測や長期的な軌道解析)が必要です。


この図は、木星の最大の非球形の衛星を示している。パシファエ群のうち、シノペとパシファエ自身にラベルが付けられている。横軸は木星からの距離、縦軸は傾きを示す。縦軸は天体の傾きを示す。離心率は、天体の木星からの距離の最大値と最小値を示す黄色い棒で示される。円は、他の天体と比較したときの大きさを示す。
オリジン
パシファエ群は、衝突して壊れた小惑星を木星が取り込んでできたと考えられています。元となった小惑星は大きく乱されておらず、パシファエとほぼ同じ大きさの直径60kmだったと計算され、パシファエは元の小惑星の99%の質量を持っている。しかし、シノペがそのグループに属する場合、その量は87%とはるかに少なくなります。
また、物体の色の違い(パシファエは灰色、カリルホとメガクライトは薄赤色)は、このグループが単一の衝突ではなく、より複雑な起源を持つ可能性を示唆しています。


この図は、パシファエグループの主要メンバーの軌道要素と相対的な大きさを比較したものである。横軸は木星からの平均距離、縦軸は軌道傾斜角、円は相対的な大きさを示している。


この図は、広い範囲に分布する「パシファエ」グループ(赤)と、よりコンパクトな「アナンケ」グループ(青)と「カルメ」グループ(緑)を比較したものです。
質問と回答
Q: パシファエ族とは何ですか?
A:パシファエ群とは、逆行軌道を描く木星の非球状衛星のことで、共通の起源を持つと考えられているグループです。
Q: パシファエ群の半長軸の範囲は?
A:パシファエ群の半長軸の範囲は2280万kmから2410万kmで、カルメ群と同じ範囲です。
Q: パシファエ群の傾斜角の範囲は?
A: パシファエ群の傾斜角度は144.5°から158.3°の範囲です。
Q: Pasiphaëグループの偏心量の範囲はどのくらいですか?
A: 偏心角は0.25~0.43です。
Q: Pasiphaëグループの中心人物は何ですか?
A: パシファエ群の中心メンバーは、大きいものから順に、パシファエ、シノペ(パシファエの3分の2の大きさ)、カリールホエ、メガクライト、オートノエ、エウリュドーム、スポンデとなっています。
Q: 国際天文学連合(IAU)は、逆行する月に対してどのような命名規則を使っていますか?
A: 国際天文学連合(IAU)では、パシファエを含むすべての逆行性衛星に、-eで終わる名前をつけています。
Q: パシファエグループが共通の起源を持つことの意義は?
A: パシファエ群の起源が共通であるということは、過去に大きな月が壊れたり、他の天体と衝突したりして、一つの出来事によって形成されたことを意味しています。