スティクス—冥王星の小さな衛星：発見と特徴

スティクス—冥王星の小衛星の発見経緯と物理特性、軌道や命名の由来を詳解。ハッブルが捉えた謎めく5番目の月の最新知見。

スティックス（旧名：S/2012 (134340) 1、非公式にはP5）は、矮小惑星冥王星の小さな月である。2012年6月26日、ハッブル宇宙望遠鏡によって発見された。これまでに発見された冥王星の月は5つ目である。他の月は、1978年に発見されたカロン、2005年に発見されたニクスとヒドラ、2011年に発見されたケルベロスである。

発見と命名

スティックスは、ハッブル宇宙望遠鏡の観測データを解析していた研究チーム（主にマーク・ショウォルターら）によって発見されました。発見当初は「S/2012 (134340) 1」や非公式の識別子「P5」と呼ばれていましたが、その後国際天文学連合（IAU）により冥府に関連する名称の一つとして、2013年に正式にStyx（スティックス）と命名されました。名前はギリシャ神話の冥界の川「スティックス」に由来し、冥王星（ローマ神話の冥王プルートー）にちなむ命名規則に従っています。

軌道と力学

スティックスは冥王星とチャロンの重心を中心にほぼ同一平面上で公転しており、チャロンとニクスの間の軌道に位置します。軌道はほぼ円に近く、他の冥王星系の小衛星と同様に複雑な潮汐・重力相互作用を受けています。これらの相互作用は衛星の回転状態や長期的な軌道安定性に影響を与え、研究対象となっています。

物理的特徴

• 大きさ：光度と仮定したアルベド（反射率）に基づく推定では、直径はおおむね数kmから数十kmの範囲（一般的には数〜十数キロメートル）と考えられています。小型で暗いため直接の寸法測定は難しいです。
• 形状と表面：分解能の限られた観測しか得られていないため詳細は不明ですが、他の小衛星同様不規則形である可能性が高いです。表面の反射率（アルベド）や色は限られたデータからしか決定できず、観測によって更新されています。
• 回転：ニクスやヒドラのように、スティックスも二体系（冥王星–チャロン）の重力の影響で不規則（カオス的）な回転をしている可能性が指摘されていますが、確定的な情報は限られています。

探査と観測

2015年のNASAの探査機New Horizonsの冥王星フライバイでは、冥王星系の衛星群に対する詳細な観測が行われ、スティックスを含む小衛星の軌道要素や明るさに関する制約が大幅に改善されました。スティックス自体は非常に暗く小さいため、New Horizonsでも詳細な地形観測までは得られませんでしたが、軌道の精密化や衛星間の動力学の理解に重要なデータが提供されました。また、探査機および地上・宇宙望遠鏡による観測は、冥王星周囲に目に見えるリングが存在しないことの確認にも寄与しました。

起源と意義

スティックスを含む冥王星の小衛星群は、巨大衝突によって形成されたとする仮説が有力です。すなわち、初期の巨大衝突でチャロンと大きな破片群が形成され、その破片から小衛星が凝縮・集積したと考えられています。これらの衛星系は、衛星形成過程、軌道共鳴、潮汐進化といった天体力学の研究において重要な試験場となっています。

今後の課題

スティックスについては、以下のような点が今後の研究での課題です：

• 精確な直径・形状・反射率の測定
• 回転状態の確定（カオス回転かどうか）
• 起源や進化を詳しく示すための化学組成と表面特性の解明
• 複数衛星間の長期的な軌道安定性の解析

スティックスは見かけは小さく目立たない衛星ですが、冥王星系全体の成り立ちや衛星系の力学を理解するうえで重要な手がかりを与えてくれる天体です。

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