に掲載された論文で 惑星科学ジャーナルSETI研究所、サウスウェスト研究所、カリフォルニア工科大学、およびパリ天文台の科学者らは、土星の2つの衛星、タイタンとハイペリオンは原始の世界ではなく、むしろ2つの古代の衛星の劇的な合併の結果であると主張している。この発見は、タイタンの濃密な大気がどのようにして出現したのかについての理論を書き換える可能性があり、さらには土星の象徴的な環系の起源を説明するのに役立つかもしれない。

土星とその最大の衛星タイタンのこのモザイクは、6 つの画像 (赤、緑、青のスペクトル フィルターを 2 つずつ) を組み合わせて、この自然な色のシーンを作成します。これらの画像は、2012 年 5 月 6 日にタイタンから約 778,000 km (483,000 マイル) の距離でカッシーニの広角カメラで取得されました。画像クレジット: NASA/JPL-Caltech/宇宙科学研究所。

SETI研究所の科学者Matija Zukらは論文の中で、土星の衛星システムの最近の力学的進化の新しいモデルを提示している。

「これは、土星の環の見かけの若さ、内側の中型衛星の見かけのダイナミックな若さ、観察されたタイタンの急速な潮汐移動、タイタンの傾斜と離心率の急速な低下、そして土星が最近惑星との以前のスピン軌道共鳴から離れたという事実によって引き起こされている」と彼は述べた。

著者らは、ハイペリオン（タイタンと4:3の軌道共鳴関係にある小さくて不規則な衛星）は、長い間考えられていたよりもはるかに小さいと主張している。

現在の拡張軌道は、2 つの天体が共鳴に巻き込まれるにつれて、タイタンが約 4 ～ 5% 外側に移動したことを示唆しています。

研究チームによると、この共鳴はおそらくわずか4億～5億年前に形成されたと考えられる。

ハイペリオンの見た目の若さを説明するために、研究者らは、プロトハイペリオンと呼ばれる追加の中型衛星がかつてタイタンとイアペトゥスの間を周回していたというシナリオを提案している。

タイタンの軌道が拡大するにつれて、システムは不安定になりました。プロト・ハイペリオンは混乱した道を進み、最終的にタイタンと衝突しました。

この合体は、土星と惑星の間の長年にわたるスピン軌道共鳴を破壊し、環状惑星の傾きを変化させたであろう。

同時に、衝突による破片が現在のハイペリオンに蓄積した可能性があり、その低密度と高い多孔性は、原始的な無傷の天体ではなく、破片の山の構造を示唆しています。

研究チームが行った数値シミュレーションによると、このような状況下ではタイタンと仮想の月との衝突が頻繁に起こる可能性があることが示唆されている。

数回の訪問で、イアペトゥスは今日観察されているものと同様の軌道傾斜角と離心率を獲得しましたが、これは不安定時の重力摂動と一致しています。

シミュレーションはまた、タイタンの軌道は合体中に一般的に外側に跳ね返り、進行中の潮汐移動（おそらく土星内部の共鳴相互作用によって引き起こされる）が再開できることを示している。

この不安定性は土星系外縁部に限定されなかった可能性がある。

科学者らは、この出来事の間に興奮した偏心したタイタンが、共鳴相互作用を通じて土星の内衛星を不安定化させた可能性があると主張している。

これらの衛星間の衝突と再降着により、現在の環系を形成する物質が生成されたと考えられます。

独立した一連の証拠は、土星の輪の質量、組成、および近くの衛星との相互作用に基づいて、土星の輪の年齢が比較的若いこと、おそらく数億年であることをこれまでに指摘してきた。

新しいモデルは、その当時のハイペリオンを生み出し、外部システムを再形成した同じエピソードにリンクしています。

カッシーニは 2015 年 5 月 31 日に、約 21,000 マイル (34,000 km) の距離でハイペリオンを通過しました。ミッション科学者らは、遭遇の画像が1～2日以内に地球に届くと予想している。この月の眺めは、2005 年 9 月 26 日のカッシーニのフライバイ中に得られたものです。月の奇妙でギザギザした表面の鮮明な詳細が明らかになりました。色の違いは、表面素材の構造の違いを表す場合があります。画像クレジット: NASA/JPL-Caltech/宇宙科学研究所。

「土星の主要な衛星の中で最も小さいハイペリオンは、土星系の歴史に関する最も重要な手がかりを私たちに提供してくれる」とシューク博士は語った。

「追加衛星が不安定になったシミュレーションでは、ハイペリオンはしばしば失われ、まれにのみ生き残りました。」

「私たちは、タイタンとハイペリオンのロックは比較的新しく、ほんの数億年しか経っていないと考えていました。」

これは余分な月が消えたのとほぼ同じ時期です。

「おそらくハイペリオンはこの混乱を生き延びることはできなかったが、結果としてそれは起こった。」

「余分な衛星がタイタンと合体した場合、タイタンの軌道の近くで破片が生成される可能性があります。ここがハイペリオンが形成された場所です。」

著者らはレアの歴史も再調査しており、レアの急速な外向き移動は、過去数億年の間に太陽とのいわゆる外反共鳴を越えた可能性を示唆している。

このような動的マーカーは、何十億年も変化しなかったシステムよりも、最近大規模な再配置が行われたシステムとの方が一致します。

研究者らは、「ここで説明されている出来事は数億年前に起きており、直接確認することは難しいが、最近の観察は一貫して以前のモデルに疑問を投げかけ、新たな動的経路を明らかにしている」と結論づけた。

「我々の仮説は、動的に活動的で比較的若い土星系を予測しており、その現在の構成は最近の劇的な出来事の産物である。」

「将来の軌道、地球物理学的、地質学的データ、特に土星の衛星をターゲットとしたミッションから得られるデータは、このシナリオの重要なテストを提供するでしょう。」

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マティヤ・シュク その他。 2026年。二相土星系の不安定性におけるハイペリオンと土星の環の起源。 惑星科学ジャーナル報道中。 arXiv:2602.09281