＃＃彗星は自分でブレーキを踏んだ

ハッブル宇宙望遠鏡が回転していた彗星が自ら速度を減らし、結局反対方向に回転し始める場面を捉えた。このような現象が観測されたのは今回が初めて、彗星が私たちが思ったよりもはるかにダイナミックな天体であることを示す事例だ。

今回の観測の主人公は「41P/タートル-ザコビニー-クレサック彗星」だ。この彗星は木星族彗星に分類されるが、カイパーベルトから太陽系の内側に入った後、木星の重力に捕まって約5.4年周期で太陽を公転している。

＃＃回転速度が3倍遅くなると再び速くなりました

41P彗星の最も最近の近日点（太陽に最も近づく地点）通過は2022年9月だったが、研究陣が分析したのは2017年の観測データだ。当時ハッブル宇宙望遠鏡をはじめ、NASAのニール・ゲレルス・スウィフト観測所、アリゾナ・ローウェル・ディスカバリー望遠鏡など、いくつかの装備がこの彗星を追跡した。

カリフォルニア大学ロサンゼルス（UCLA）の惑星科学者デビッド・ジュビト教授がミクルスキー宇宙望遠鏡アーカイブでハッブルデータを発掘して分析した結果、驚くべき事実が明らかになった。 2017年3月、ローウェル望遠鏡観測当時、彗星の自転周期は特定の値だったが、同年5月にスウィフトが観測したときは46～60時間で約3倍も遅くなっていた。ところが12月ハッブル観測では自転周期が約14時間に再び速くなっていた。何がこの彗星の回転をこのように劇的に変化させたのだろうか？

＃＃ガス噴出が「小型推進剤」として機能した

ジュウィット教授は近日点通過時に太陽熱により彗星表面の揮発性ガスが膨張して噴出する現象が原因だと分析した。このガスジェットは彗星のほこりを一緒に吹き飛ばし、まるで小さな噴射剤のように働いた。

「表面から噴出するガスジェットが小型推進体の役割を果たしています」とジュウィット教授は説明した。 「これらのジェットが不均等に分布すると、特に小さな彗星の場合、回転に劇的な変化を引き起こす可能性があります」

41P彗星の核は直径が約1キロメートルにすぎず、ハブロも直接形態を分解することができないほど小さい。しかし、細長い核が回転しながら見せる明るさ変化（光度曲線）を分析して自転速度を測定することができた。核が小さいためガスジェットが生み出すトルク（ねじり力）に一層脆弱だったのだ。

＃＃回転方向が完全に反転しました

ジュウィット教授は観測データを総合して彗星の回転方向自体が逆転したと結論付けた。ガスジェットが最初は彗星の既存の回転に反対方向に作用して速度を遅くし（ローウェルとスウィフト観測間の減速）、その後もずっと同じ方向に力を加えて結局回転を止めた後反対方向に回し始めたということだ。

「回転する乗り物を押して止めさせ、逆に回すのと同じ」とジュウィット教授は例えた。

##彗星の寿命が尽きているのだろうか

このように急激な変化を示す彗星は珍しい。 2001年ハッブルの観測データと比較すると、41P彗星の近日点活動はその後約10分の1レベルに減少した。この彗星が現在軌道に入ってから約1,500年が経過したと推定されるが、繰り返される近日点通過で揮発性氷が枯渇し始めた可能性がある。あるいは、ガスジェットが放出した塵埃が再び彗星表面に積み重なって断熱層を形成し、これが氷が太陽熱を受けて昇華する速度を遅くしてもよい。

今後の展望 [AI分析]

今回の観測は彗星研究に新しい視点を提示する。彗星は単に太陽の周りを回る「汚れた雪玉」ではなく、ガス噴出という独自の動力で回転まで調節できるダイナミックな天体であることが証明された。

今後41P彗星の次の近日点（2028年頃予想）で追加観測が行われれば、彗星の回転変化パターンと表面活動の長期的傾向をより精密に把握できるものと思われる。また、このような回転反転現象が他の小型彗星でも発生することを確認する研究が続く可能性が高い。

彗星の揮発性物質の枯渇は、太陽系初期物質の保存状態を理解する上で重要な手がかりになる可能性があり、将来の宇宙探査ミッションの標的選定にも影響を与える可能性があります。