神戸大学大学院理学研究科 惑星科学研究センターの臼井文彦 特命助教、宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所の長谷川直 主任研究開発員、大坪貴文 宇宙航空プロジェクト研究員、東京大学大学院理学系研究科 天文学専攻の尾中敬名誉教授らの研究グループは、赤外線天文衛星「あかり」を用いて近赤外線で小惑星の観測を行い、地上の天文台からは観測できない波長2.7マイクロメートル付近にある含水鉱物の存在を示す特徴を、数多くの小惑星について世界で初めて捉えることに成功しました。得られたデータの詳しい解析から、リュウグウと同じC型小惑星の進化の過程を明らかにしました。本研究によって、太陽系の水の分布や小惑星の起源と進化だけでなく、地球の水や生命の起源への理解も進むと期待されます。
この研究成果は、12月17日に「Publications of the Astronomical Society of Japan」のAdvance Access（早期公開）として電子版に掲載される予定です。
■今後の展開
本研究によって、これまで不明確であった小惑星における水の存在が明らかになり、さらに水の存在を手がかりにしてC型小惑星の進化の過程を示すことができました。今回観測された小惑星のスペクトルには、特徴の現れ方にいくつかのパターンがあることがわかりました。その違いを引き起こす要因として、小惑星の大きさや太陽からの距離などが考えられますが、これを解明するには、地球で採取される隕石の測定結果との詳細な比較を行うとともに、さらに多くの小惑星の観測を積み重ねることが必要です。それによって、地球の水の起源や太陽系の形成史をひもとくヒントが得られると期待されます。
「あかり」は2011年11月で運用を終了しているため、宇宙望遠鏡を使った波長2.7マイクロメートルの観測機会は、2021年にアメリカが打ち上げる予定の「ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡」（James Webb Space Telescope、JWST）まで待たなければなりません。
現在、日本の小惑星探査機「はやぶさ2」とアメリカの「オサイリス・レックス」（OSIRIS-REx）が、それぞれ小惑星リュウグウ（162173 Ryugu（とベヌー（101955 Bennu）の探査を行っています。両者とも波長2.7マイクロメートル付近を分光観測できる装置を搭載しており、小惑星における含水鉱物の探査が行われています。このような探査機による小惑星の「その場」観測では、地上の天文台や地球周回の宇宙望遠鏡では見ることのできない天体表面のクレーターや地形、表面物質の分布の地域差など非常に詳しく調べることができます。一方で、望遠鏡による多数の天体の網羅的な観測によって、探査機が詳しく調べた天体の性質が一般的なものなのか、あるいは例外的なのか、という太陽系の中での位置付けを示し、全体的な進化のシナリオを考えることができます。本研究の成果は、小惑星リュウグウやベヌーがどういった天体であるかを理解し、またこれらの探査によって得られるデータの価値を一層高めることのできる、きわめて重要な意味を持つものです。
http://www.jaxa.jp/press/2018/12/images/20181217_astrof_01.jpg
図2. 「あかり」で得られた小惑星の近赤外線反射スペクトル。C型小惑星とS型小惑星それぞれ6天体ずつの例を示す（データが重ならないように天体ごとに縦方向に平行移動してプロットしている）。波長2.7マイクロメートル付近（緑矢印の位置）に含水鉱物に起因する吸収の特徴が見られる。また、波長3.1マイクロメートル付近（青矢印の位置）には、氷やアンモニア化物など他の物質の存在の特徴が見られる。この図に示しているデータは、観測されたスペクトルから、小惑星がどのくらいの割合で太陽光を反射しているか（反射スペクトル）を求めてプロットしたものである。
http://www.jaxa.jp/press/2018/12/images/20181217_astrof_02.jpg
http://www.jaxa.jp/press/2018/12/images/20181217_astrof_03.jpg
図3. C型小惑星の、2.7マイクロメートル付近の吸収がもっとも深くなるピーク波長（図2の緑矢印の位置）と、吸収の深さの関係。マークの違いはC型小惑星の種類の違いを表す（Bus-DeMeoスペクトル分類による）。含水鉱物に起因する吸収が検出された17天体のうち13天体は矢印で示されるように右上から左下にかけて分布しており、小惑星が形成された後に経験した二次的な加熱（加熱脱水作用）の痕跡を反映したものと考えられる。薄い色で示した4つの天体はこの傾向からずれているが、その理由についてはさらに詳細な追跡調査の必要がある。
http://www.jaxa.jp/press/2018/12/20181217_astro_f_j.html
