海王星の外側を公転する小さな「太陽系外縁天体」の一つに、ごく薄い大気があることを発見したと、国立天文台とアマチュア天文家などの研究チームが発表した。太陽系で大気が観測された最遠の天体となる。大気を保持できるのは、地球や木星のように強い重力を備えた大きな天体に限られるという、従来の知見を覆す成果だとしている。

　太陽系外縁天体では、これまで冥王星（直径２３８０キロ）で希薄な大気が検出されていただけだった。今回大気が見つかったのは、冥王星のさらに外側を公転する「２００２ＸＶ９３」で、直径は地球の２５分の１の約５００キロ。観測時の地球からの距離は太陽―地球間の約３７倍となる約５５億キロだった。

　研究チームは２０２４年１月１０日に、この天体がぎょしゃ座にある約１５等星の恒星の手前を横切って隠すと予測。京都市、長野県木曽町、福島県三春町の３地点から望遠鏡でとらえた。

　その際、恒星からの光が急激に減衰せず、数秒かけて徐々に弱くなることを発見した。光が大気によって屈折するために起きる現象で、大気圧は地球に比べて約１０００万分の１とごく薄いと推定した。

　この天体は氷点下２２０度以下の極寒環境にあるため、大気成分はメタンや一酸化炭素など揮発性の高い物質が有力視される。火山活動や小天体の衝突によって供給された可能性があるという。

　太陽系外縁の領域は「カイパーベルト」と呼ばれる。領域には多くの小天体が存在するが、従来は直径１０００キロ以下の小天体には大気が存在しないと考えられていた。今後さらに高精度な望遠鏡で実態解明に迫る。

　今回の成果には、三春町のアマチュア天文家、細井克昌さんの観測データも貢献した。研究を主導した国立天文台の有松亘（こう）講師（太陽系天文学）は「大気の有無は、天体の形成過程を解く鍵となる。中小の望遠鏡利用とプロ・アマの連携を、観測天文学の新しい柱として発展させていきたい」と語った。

　研究成果は４日付の英科学誌ネイチャー・アストロノミーに掲載された。チームの渡部潤一・京都産業大神山宇宙科学研究所長は「世界中の研究者が驚く内容で、この発見をきっかけに太陽系外縁天体の観測が多く行われるようになるのではないか。アマチュア天文家も後押しして一流の学術誌に掲載されたという点でもまれな例だ」と評価している。【田中泰義】