Perseveranceローバーが恒星間訪問者3I/ATLASの見事な画像を撮影

歴史的な火星観測

2025年10月3日04:00 UTC、恒星間彗星3I/ATLASは火星に最接近し、約1860万マイル(3000万キロメートル、0.2天文単位)の距離で赤い惑星を通過しました。この歴史的な瞬間は、NASAの火星探査機群が恒星間訪問者を近距離から観測する前例のない機会を提供しました。

火星表面のジェゼロ・クレーターに位置するNASAのPerseveranceローバーは、右ナビゲーションカメラ(Navcam)を使用して恒星間彗星の画像撮影に成功しました。これらの画像は、宇宙機が恒星間天体に最も接近した記録であり、1I/'Oumuamuaや2I/Borisovの観測を超えるものです。

多探査機キャンペーン

火星軌道と表面からの3I/ATLAS観測は、NASAとESAの探査機が参加する前例のない国際協力を表しています：

NASA火星探査機

• Perseveranceローバー: ジェゼロ・クレーターからNavcamとMastcam-Zカメラを使用した表面観測
• Curiosityローバー: ゲール・クレーターからの補完的な表面観測
• Mars Reconnaissance Orbiter(MRO): HiRISEカメラによる高解像度撮像の試み
• MAVEN: 彗星と火星の相互作用の可能性に関する大気監視

ESA火星ミッション

• Mars Express: ビジュアル・モニタリング・カメラによる追跡と位置測定
• ExoMars Trace Gas Orbiter(TGO): 彗星コマの組成の分光観測

この多探査機アプローチにより、科学者は異なる視点からの同時観測を得ることができ、地球からだけでは不可能な彗星の構造と活動の三次元的な視点を提供します。

画像の理解

Perseverance Navcam画像は、火星の夜空を横切る印象的な光の筋として3I/ATLASを示しています。しかし、この外観は当初ソーシャルメディアの観察者を困惑させ、彗星の異常な形状についての憶測を呼びました。

ハーバード大学の理論天体物理学者アヴィ・ローブは、Mediumで公開された分析で筋の外観について詳細な説明を提供しました。ローブによると、細長い「筋」は実際には画像処理方法に起因する画像アーティファクトです：

「Navcam画像の縞は、約10分間の合計時間間隔で数百枚のNavcam画像をスタックした結果です。3I/ATLASは、Navcamの最大露出時間である3.28秒の個々のスナップショットでは円形の点のように見えたはずです。」

ローブの分析により、Navcamの角度分解能である1ピクセルあたり0.33ミリラジアンは、観測時の3I/ATLASの火星からの距離で1ピクセルあたり約12,500キロメートルに相当することが明らかになりました。スタック画像に見られる「筋」は約50,000キロメートルの長さで、彗星の実際の推定直径である約46キロメートルをはるかに超えています。

科学的価値

火星からの観測は、地球ベースの観測を補完し、独自の科学的機会を提供する貴重なデータを科学者に提供します：

立体視

地球と火星からの同時観測により、観測点間に約0.4-0.5天文単位のベースラインが作成されます。この立体視により、天文学者は以下のことが可能になります：

• 彗星のコマと尾の三次元構造をマッピング
• 塵とガスの真の空間分布を決定
• 視差効果を測定して彗星の軌道を前例のない精度で精密化

活動監視

3I/ATLASが近日点に接近するにつれて、火星観測は彗星の活動レベルの増加を記録します：

• ガス放出率: ExoMars TGO分光データにより、CO₂とH₂Oの生成が指数関数的に増加していることが明らかに
• コマの拡大: 多探査機観測によりコマの成長と形態変化を追跡
• 尾の発達: 異なる視角から塵の尾の構造とダイナミクスを明らかに
• 表面変化: 繰り返し観測により核の回転と活動領域を検出する可能性

組成分析

ESAのExoMars Trace Gas Orbiterは、極めて低濃度の微量ガスを検出するように設計された装置を備えており、組成研究に特に適しています。科学者は以下を分析しています：

• 恒星間起源を示す可能性のある異常な分子種
• 太陽系彗星と比較するための炭素、窒素、酸素の同位体比
• 3I/ATLASの母恒星系についての手がかりを提供する可能性のあるエキゾチックな揮発性物質
• 反射太陽光の分光分析による塵の組成

今後の展望

火星最接近が成功裏に記録されたことで、科学界は彗星の2025年10月29日の近日点通過に注目しています。近日点では、3I/ATLASは1.357天文単位で太陽に最も近づき、ピークの活動と明るさを引き起こします。

世界中の観測所が近日点周辺の集中観測キャンペーンを調整しており、太陽加熱が彗星の太陽系通過全体で最も活発なガス放出を引き起こす時期です。これは、人類が恒星間訪問者を詳細に研究する最良の、そしておそらく最後の機会であり、永遠に去る前のチャンスです。

歴史的な成果

Perseveranceと火星探査機群による3I/ATLASの観測成功は、恒星間天体研究における分水嶺となる瞬間を表しています。初めて、人類は太陽系の外からの訪問者を観測するために別の世界に科学機器を配置しました。

この成果は、宇宙での強固なプレゼンスを維持することの価値と、惑星科学における国際協力の重要性を示しています。火星から収集されたデータは、3I/ATLASだけでなく、時折私たちの宇宙近傍を通過する恒星間天体のより広範な集団の理解を深めるでしょう。