太陽系には「追放された氷の巨大惑星」がいたかもしれない――痕跡は、今も衛星に刻まれている (2/5)

太陽系の進化は「失われた巨大惑星」がないと説明できない

木星には、ガリレオが望遠鏡で見つけたことで知られる4つの大きな衛星——イオ、エウロパ、ガニメデ、カリスト——があります。 天王星にも、ミランダをはじめとする衛星たちが寄り添っています。

これらの衛星の多くは、惑星が生まれたのとほぼ同じ頃に、そのすぐそばで一緒に生まれた”古参の衛星”です。

できたときから、惑星のすぐそばで長い歳月をともにしてきた——いわば、事件の一部始終を間近で見ていた”目撃者”なのです。

もし大昔、惑星のすぐ近くを別の巨大惑星が暴れながら通り過ぎたなら、その強烈な重力に振り回されて、衛星たちの並びや姿には何らかの”傷あと”が残っているはず。

逃げた容疑者は去ってしまったけれど、現場には証人が残っていた——というわけです。

そこで研究者たちは、ある問いに挑みました。 あの大引っ越しの混乱を、木星と天王星の衛星たちは、はたして生き延びられたのか？

とはいえ、数十億年前の出来事を、巻き戻して眺めることはできません。 そこでチームが選んだのが、コンピュータの中に”もしもの太陽系”を作り、時間を早送りで再生してみる、という方法でした。

まず、惑星の数や初期配置を少しずつ変えた約1万通りのシナリオを用意します。

ただ、さきほど見たように、いまの4つの巨大惑星だけで計算しても、本物の太陽系をうまく再現できる見込みはほぼゼロです。

そこで今回は、最初から”追放される余計な惑星”を1つか2つ加えた状態でスタートさせています。

そのうえで、最後にいまの太陽系とそっくりな並びに落ち着いた筋書きだけを、122通りえり抜きました。

じつは、衛星が生き延びられたかを問うこと自体は、過去にも挑んだ研究はありました。

ただし、そこで調べられた筋書きは、せいぜい3通りほど。

本物の太陽系を生む道筋は無数にあり得るのに、ごく一部しか確かめられていなかったのです。

今回の研究は、この検証の幅を一気に122通りへと広げ、ようやく統計として語れる規模で問いに向き合いました。

研究者たちは、この122通りをベースに、巨大惑星の衛星たちに何が起きたかを1,400回以上くり返し計算しました。 多くは約2か月、長いものでは3か月近くもかかる膨大な計算です。

そうして描き出された光景は——なかなか衝撃的なものでした。

衛星たちは、無事ではいられなかったのです。