ヒドラ（月）

ヒドラ

2015年7月14日にニューホライズンズが撮影したヒドラのほぼ実物に近いカラー画像
発見[1]
発見者	ハッブル宇宙望遠鏡
発見日	2005年5月15日
指定
指定	冥王星III [1]
発音	/ ˈ h aɪ d r ə / [2]
名前の由来	レルネのヒュドラ
別名	S/2005 P1
形容詞	ハイドリアン[3] / ˈ h aɪ d r i ən / [4]
軌道特性[5]
半長軸	64 738 ± 3 km
偏心	0.005 862 ± 0.000 025
軌道周期（恒星）	38.201 77 ± 0.000 03 日
平均軌道速度	0.123 km/秒
傾斜	0.242° ± 0.005°
衛星の	冥王星
身体的特徴
寸法	50.9 km × 36.1 km × 30.9 km [6] （幾何平均38 km）
質量	（3.01 ± 0.30）× 10 16  kg [7] ：10
平均密度	1.220 ± 0.150 g/cm3 [ 7] : 10
表面重力	0.005 200 552 69 グラム[8]
朔望周期	0.4295日（10.31時間）[9]（2015年7月）
軸傾斜	110° [10]
アルベド	0.83 ± 0.08（幾何）[11]
温度	23K  [12 ]
見かけの等級	22.9–23.3（測定値）[13]

ヒドラは冥王星の自然衛星で、最長部の直径は約51km（32マイル）である。^[6]冥王星で2番目に大きい衛星で、ニクスよりわずかに大きい。ヒドラは、ハッブル宇宙望遠鏡を使用した天文学者によって2005年5月15日にニクスと共に発見され、 ^[1]ギリシャ神話に登場する9つの頭を持つ冥界の蛇ヒドラにちなんで名付けられた。^[14]距離的には、ヒドラは冥王星の5番目で最も外側の衛星であり、冥王星の4番目の衛星ケルベロスの外側を周回している。^[11]

ヒドラは他の冥王星の衛星と同様に、水氷の存在により表面の反射率が高い。 ^{[15]ヒドラの反射率は冥王星と}カロンの中間である。^[16]ニューホライズンズ探査機は2015年7月に冥王星とその衛星を撮影し、ヒドラの複数の画像を送信した。^[17]

ニューホライズンズのチームメンバーは、冥王星とカロンには、冥王星系に弱く結びついた他の小さな遠方の衛星が伴っているのではないかと考えました。彼らはハッブル宇宙望遠鏡を使用してこの仮説を検証しました。その結果、ニクスとヒドラが発見されました。どちらも冥王星/カロンに驚くほど近い位置にあり、冥王星の広範囲な影響圏内には重要な衛星は存在しないことが判明しました。

発見画像は2005年5月15日と2005年5月18日に撮影された。ヒドラとニクスは2005年6月15日にマックス・J・マッチラーによって、また2005年8月15日にアンドリュー・J・ステッフルによってそれぞれ発見された。^[18]この発見は、2002年のハッブル宇宙望遠鏡による冥王星のアーカイブ画像を事前にカバーして確認した後、2005年10月31日に発表された。 ^[19]新たに発見された2つの衛星はその後、ヒドラがS/2005 P 1、ニクスがS/2005 P 2と暫定的に命名された。 ^{[20] [21]}発見チームによって、これらの衛星は非公式にそれぞれ「P1」と「P2」と呼ばれていた。^[20]

ヒドラという名前は、2006年6月21日に国際天文学連合（IAU）によって承認され、IAU回覧8723でニクスの命名とともに発表されました。^{[21]ヒドラは、}ギリシャ神話でヘラクレスと戦った多頭の蛇、レルネのヒュドラにちなんで名付けられました。^[14]特に、ヒドラの9つの頭は、冥王星がかつて9番目の惑星であったことを微妙に示しています。^{[14]新たに命名された2つの衛星は、頭文字の}NとHの順序が冥王星へのニューホライズンズミッションに敬意を表して意図的に命名されました。これは、冥王星の名前の最初の2文字がパーシバル・ローウェルに敬意を表しているのと同じです。^{[22] [14]}ヒドラの名前も、頭文字のHがヒドラとニクスを発見するために冥王星コンパニオン探索チームが使用したハッブル宇宙望遠鏡に敬意を表して意図的に選ばれました。^{[22] [23]}

冥王星系の天体の特徴の名前は、神話や文学、探検の歴史に関連しています。特に、ヒドラの特徴の名前は、文学、神話、歴史に登場する伝説の蛇や竜に関連しているに違いありません。^[24]

ヒドラを含む冥王星の小衛星は、冥王星と別のカイパーベルト天体との大規模な衝突で放出された破片から形成されたと考えられており、月が地球の大規模な衝突で放出された破片から形成されたと考えられているのと似ています。^[25]衝突による噴出物はその後、冥王星の衛星に合体しました。^[26]ヒドラは当初、冥王星の近くで形成され、その軌道は潮汐相互作用によって変化したと考えられていました。^{[27] [28]}この場合、ヒドラは冥王星の小衛星とともに、カロンとともに外側に移動し、冥王星-カロン重心の周りの現在の軌道に移動しました。^{[29] [27]}カロンとの相互潮汐相互作用による「潮汐減衰」により、ヒドラの冥王星-カロン重心の周りの軌道は、時間の経過とともに徐々に円形に近づいていきました。^[27]ヒドラは2つの小さな物体が1つの物体に融合して形成されたと考えられている。^{[9] [30]}

ヒドラは不規則な形をしており、最長軸の長さは50.9km（31.6マイル）、最短軸の幅は30.9km（19.2マイル）である。^[6]これにより、ヒドラの測定寸法は50.9km×36.1km×30.9km（31.6マイル×22.4マイル×19.2マイル）となる。^[6]

ヒドラの表面は水氷が存在するため、反射率が高い。^[15]ヒドラの表面は冥王星の小さな衛星と同様に中性スペクトルを示しているが、ヒドラのスペクトルはわずかに青く見える。 ^{[31] [32]}ヒドラの表面の水氷は比較的純粋で、カロンと比較して顕著な暗化は見られない。^[15]ある説明では、ヒドラの表面は微小隕石の衝突によって継続的に更新され、より暗い物質がヒドラの表面から噴出していると考えられている。^[15]ヒドラの表面スペクトルは、ニクスのスペクトルと比較してわずかに青みがかっている。^{[32]ヒドラの青みがかった色の説明では、ヒドラの表面にはニクスと比較して水氷の量が多いことが示唆されており、これはヒドラの非常に高い}幾何学的アルベド、つまり反射率が83パーセントであることも説明できる。^{[32] [10]}

ニューホライズンズのクレーターカウントデータから、ヒドラの表面は約40億年前に形成されたと推定されています。^{[27] [10]}ヒドラの大きなクレーターと窪みは、形成以来の衝突により元の質量の一部を失った可能性があることを示唆しています。 ^[10]

ヒドラは潮汐固定されておらず、無秩序に回転している。その自転周期と軸の傾きは天文学的な時間スケールで急速に変化し、自転軸が定期的に反転するほどである。^{[26]ヒドラの無秩序な}回転は、主に冥王星とカロンが重心の周りを公転する際の重力の影響の変化によって引き起こされる。^[26]ヒドラの無秩序な回転は、その不規則な形状によっても強化され、物体に作用するトルクを生み出す。 ^[5]ニューホライズンズが冥王星とその衛星を通過した時点では、ヒドラの自転周期は約10時間で、自転軸は軌道に対して約110度傾いており、ニューホライズンズの通過時には横向きに回転していた。^{[9] [10]}

ヒドラは、冥王星の他の衛星に比べて比較的速く自転している。冥王星の他の衛星はすべて自転周期が1日以上である。^{[9]ヒドラのこの急速な自転は、ほとんどの}カイパーベルト天体の自転周期に共通している。^[9]ヒドラがより速い速度で自転すると、遠心力によって表面物質が噴出する可能性がある。 ^{[30] [32]}

ヒドラは冥王星-カロン重心から64,738 km（40,226マイル）の距離を周回している。^[10]ヒドラは冥王星の最も外側の衛星であり、ケルベロスの外側を周回している。^[11]冥王星のすべての衛星と同様に、ヒドラの軌道はほぼ円形で、カロンの軌道と同一平面上にある。冥王星のすべての衛星は、冥王星の赤道に対する軌道傾斜角が非常に小さい。 ^[11]

冥王星の衛星のほぼ円形かつ共面軌道は、形成以来潮汐進化を遂げてきた可能性を示唆している。^{[33] [28]}冥王星の小型衛星の形成当時、ヒドラは冥王星-カロン重心の周りをより偏心した軌道で回っていた可能性がある。 ^[29]ヒドラの現在の円形軌道は、潮汐相互作用によってカロンがヒドラの軌道の偏心を潮汐力で減衰させた結果生じた可能性がある。ヒドラの軌道に対するカロンの相互潮汐相互作用により、ヒドラは軌道の偏心をカロンに伝え、その結果、ヒドラの軌道は時間の経過とともに徐々に円形に近づいていった。^[29]

ヒドラの公転周期は約38.2日で、冥王星の他の衛星と共鳴している。ヒドラはニクスと2:3の軌道共鳴をしており、ステュクスとは6:11の共鳴をしている（比率は単位時間あたりに完了する軌道の数を表し、周期比はその逆数である）。^{[5] [34]}この「ラプラスのような」3体共鳴の結果、ヒドラはステュクスおよびニクスと5:3の比率で合になっている。^[34]

ヒドラの軌道はカロンと1:6の軌道共鳴に近く、^[35]タイミングのずれは0.3%です。共鳴に近い状態を説明する仮説では、共鳴はカロンが5つの衛星の形成後に外向きに移動する前に始まり、冥王星とカロンの重力場の強度の5%の周期的な局所的変動によって維持されていると示唆されています。^{[a] [36]}

ニューホライズンズ宇宙船は2015年7月14日のフライバイで冥王星系を訪れ、冥王星とその衛星を撮影した。ニューホライズンズのフライバイの時点では、ヒドラは冥王星の後ろにあり、最接近時にはニューホライズンズから遠く離れていた。 ^{[31]ヒドラと}ニューホライズンズの距離が遠かったため、ヒドラの画像の解像度は低くなった。 ^[31] フライバイの前に、ニューホライズンズに搭載された長距離偵察画像装置がヒドラの大きさを測定し、直径約45 km (28 mi) と推定した。 [37 ^]ヒドラの表面組成、反射率、その他の基本的な物理的特性は、後にフライバイ中にニューホライズンズによって測定された。 ^[37]

ヒドラの最初の詳細な画像は、フライバイ後の2015年7月15日にニューホライズンズ宇宙船からダウンリンク、つまり受信されました。 ^[16] 640,000 km（400,000マイル）の距離から撮影されたヒドラの最初の詳細な画像は、明るさの変化と直径10 km（6.2マイル）の暗い円形の特徴を示しているように見えました。^[16]ヒドラの最高解像度の画像は、231,000 km（144,000マイル）の距離から撮影され、画像解像度は1ピクセルあたり1.2 km（0.75マイル）でした。^[17]これらの画像から、ヒドラのおおよそのサイズは55 km × 40 km（34マイル × 25マイル）と推定されました。^[17]

• 天然衛星の一覧

ウィキメディア・コモンズには、ヒドラ (月)に関連するメディアがあります。

• Hydra In Depth は、NASA の太陽系探査によってWayback Machineに 2022-06-22 にアーカイブされました。
• NASA のハッブルが冥王星の周囲に新たな衛星が存在する可能性を明らかに – ハッブルのプレスリリース