3800年、誰にも知られず地球に寄り添う伴走者。

編集・制作：未知なる宇宙科学 ARCHIVES 編集部

地球には「もう一つの月」がある——準衛星2023 FW13という3800年の伴走者

「月は一つ」という前提が、静かに変わりつつある

私たちは「月」と聞けば、満ち欠けを繰り返す銀白色の球体を思い浮かべます。潮を動かし、詩や神話の題材となってきた、あの唯一の衛星を。

しかし近年、天文学はその前提を少しずつ書き換えています。地球の周辺空間には、肉眼では決して見えない小さな天体が、1500年以上にわたって地球と並んで太陽を巡り続けていることがわかってきました。直径わずか10〜20メートル、ビル一棟にも満たない岩の塊です。

これはファンタジーではありません。軌道力学が導き出した、実証的な天文学の話です。

地球が「一時的に」天体を捕まえる現象は以前から知られていた

人類は長いあいだ、地球の月を唯一の存在だと信じてきました。ガリレオが望遠鏡を空に向けてから400年、木星の衛星や土星の環を発見し、太陽系の隅々まで観測を広げてきたのに、地球の周辺空間にはまだ見落としがあったのです。

「地球が一時的に小天体を捕まえているのではないか」という議論自体は、19世紀末から20世紀にかけて真剣に論じられてきました。地球の重力圏に迷い込んだ小惑星が、しばらくのあいだ月のように振る舞う——「一時捕獲天体」と呼ばれる現象です。

2006年には「2006 RH120」という数メートルの岩塊が約1年間、地球を周回したことが確認されました。2020年にも「2020 CD3」という自動車ほどの大きさの天体が地球の重力に捕らわれていたことが判明し、「ミニムーン」として話題になりました。

ただし、これらはいずれも「一時の客人」です。数か月から数年で地球の引力を離れ、再び太陽の周りへと戻っていきます。

準衛星とは何か——「重力に捕まれず、並走する」天体

ここで登場するのが、一時捕獲天体とはまったく異なる種類の天体、「準衛星」です。

準衛星は、地球の重力に縛られているわけではありません。あくまで太陽を主軸として公転している天体です。ただし、その公転周期が地球とほぼ一致しているため、地球から見るとあたかも地球の周りを回っているように見えるという、特殊な軌道関係にあります。

より具体的に言えば、準衛星を地球基準の相対座標で追いかけると、前方へ進んだかと思えば後方へ下がり、また前へ戻る——という、地球を大きく取り囲む楕円に近い動きを繰り返します。これが「準衛星軌道」と呼ばれるものです。地球から平均して数千万キロメートルも離れているにもかかわらず、地球を中心に周回しているように見える。そのギャップが、この天体カテゴリを直感的にわかりにくくさせています。

近縁の軌道形態に「馬蹄形軌道（ホースシュー軌道）」もあります。準衛星のように地球を取り囲む完全な輪ではなく、アルファベットの「U」字型の開いた曲線を何百年もかけて行き来する軌道です。力学的には準衛星軌道と連続的につながっており、状況によって両者を行き来する天体もあります。

2023 FW13——約3800年間、地球に寄り添い続けてきた天体

この物語の主役が「2023 FW13」です。

2023年3月、ハワイ・マウイ島のハレアカラ山頂（標高約3000メートル）に設置されたパンスターズ（Pan-STARRS）望遠鏡が、夜空をスキャンするなかでこの淡い光の点を捉えました。パンスターズは、地球に接近する可能性のある天体を継続的に探索する観測プログラムです。

その後の軌道計算が明らかにした数字は、研究者たちを驚かせました。

• 推定直径：およそ10〜20メートル
• 準衛星として地球に寄り添う期間：過去・未来を合わせて約3800年
• 寄り添い始めた時期：紀元前100年ごろとされる
• 離れていく時期：西暦3700年ごろとされる

紀元前100年といえば、ローマ共和国が地中海世界を席巻し、東アジアでは漢が中原を統一していた時代です。その頃からずっと、この小さな岩塊は地球と並んで太陽を巡り続けてきた計算になります。これは、現在知られている準衛星のなかでも飛び抜けて長い共軌道期間です。

なぜこれほど長く地球に寄り添えるのかについては、軌道の安定性が関係していると考えられていますが、詳細なメカニズムはまだ研究途上にあります。

先行して発見された準衛星「カモオアレワ」と、その正体をめぐる議論

2023 FW13に先立ち、2016年にもパンスターズは別の準衛星「469219 カモオアレワ（Kamoʻoalewa）」を発見していました。直径およそ40〜100メートルとされるこの天体は、約100年単位で地球に寄り添う準衛星です。

カモオアレワに関しては、その「出自」をめぐる興味深い議論があります。2021年、望遠鏡で反射光のスペクトル（光の成分）を分析したところ、その特徴が通常の小惑星よりも月の岩石に近いとする研究が発表されました。

この観測結果から提唱されたのが、「カモオアレワはかつて隕石衝突によって月から弾き飛ばされた破片ではないか」という仮説です。2024年には、月の裏側にある「ジョルダーノ・ブルーノ・クレーター」が故郷の候補として提案されました。ただしこれはあくまで仮説であり、確定した事実ではありません。サンプルを持ち帰る探査計画が動き出しており、直接分析によって検証される可能性があります。

なぜ準衛星はこれまで見つからなかったのか

準衛星がこれほど長く見過ごされてきた理由は、暗さと観測条件の難しさにあります。

直径十数メートルの岩は太陽光をほとんど反射しません。さらに、地球とほぼ同じ方向、つまり太陽に近い空の領域にいることが多く、太陽の明るさに埋もれて観測が極めて困難なのです。ハワイの山頂で空を体系的にスキャンするパンスターズのような専用サーベイ望遠鏡が、この分野で決定的な役割を果たしてきた背景には、そうした観測の難しさがあります。

現在確認されている地球の準衛星はまだ数個にとどまります。しかし研究者たちは、まだ見つかっていない準衛星が他にも存在する可能性が高いと考えており、次世代の大型サーベイ望遠鏡が本格稼働すれば、発見数は一気に増える可能性があります。

準衛星の研究が持つ実際的な意義

準衛星は学術的な興味だけでなく、宇宙探査や地球防衛の観点からも注目されています。

地球とほぼ同じ軌道を並走する準衛星は、探査機がもっとも少ない燃料で到達できる天体の一つです。地球を出発した宇宙船が、比較的小さなエネルギー変化で追いつける位置にいるからです。カモオアレワへのサンプルリターン探査が実現すれば、月由来とされる岩石を直接分析でき、太陽系初期の歴史や月の地質学的記録を読み解く手がかりになると期待されています。

また、地球のすぐそばを並走する小天体の物理的性質を把握しておくことは、将来の小惑星接近対策を検討するうえでも有用なデータになります。

何がわかっていて、何がまだわからないか

2023 FW13については、軌道計算の精度が高く「約3800年にわたる準衛星」という推定はかなり確かなものです。一方で、以下の点はまだ解明されていないか、研究途上にあります。

• この天体の正確な物理的性質（組成・形状・自転）
• 準衛星軌道がこれほど長期間安定している詳細なメカニズム
• カモオアレワの月起源説の真偽（探査によって検証予定）
• まだ発見されていない地球準衛星の数

「月は一つ」という認識は、観測技術の限界がもたらした暫定的な結論でした。地球の周辺空間には、私たちが知らなかった天体がまだ潜んでいる。2023 FW13の発見は、そのことをあらためて示した事例です。