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プロテウス（/ ˈp r oʊ t i ə s / PROH -tee-əs ）は、ネプチューン VIIIとしても知られ、海王星の衛星の中で2番目に大きく、海王星最大の内側衛星です。 1989年にボイジャー2号によって発見され、ギリシャ神話の姿を変える海の神プロテウスにちなんで名付けられました。[ 11 ]プロテウスは、海王星の赤道半径の約4.75倍の距離で、ほぼ赤道軌道で海王星の周りを公転しています。[ 3 ]
プロテウスは直径400km （250マイル）を超える氷に覆われた天体であるにもかかわらず、その形状は楕円体とは大きく異なっている。[ 6 ]わずかに凹んだ面がいくつかあり、高さ20km （12マイル）にも達する起伏を持つ不規則な多面体のような形をしている。表面は暗く、ニュートラルな色で、クレーターが多数存在する。[ 12 ]プロテウス最大のクレーターはファロスで、直径は230km （140マイル）を超える。また、大きなクレーターに関連した崖、溝、谷も多数存在する。
プロテウスはおそらく海王星と共に形成された本来の天体ではない。最大の海王星衛星トリトンが捕獲された際に形成された残骸から後から集積した可能性がある。[ 13 ]
プロテウスは、1989年8月の海王星フライバイの2か月前にボイジャー2号探査機が撮影した画像から発見された。プロテウスの発見は、 1949年の海王星の衛星ネレイドの発見から40年後のことだった。[ 14 ]
発見後、プロテウスは暫定的にS/1989 N 1という名称 を与えられた。[ 15 ]スティーブン・P・シノットとブラッドフォード・A・スミスは1989年7月7日にその発見を発表したが、「21日間にわたって撮影された17フレーム」についてのみ言及しており、発見日は6月16日より前であることがわかる。[ 16 ]
1991年9月16日、S/1989 N 1は、ギリシャ神話の姿を変える海の神プロテウス にちなんで命名された[ 11 ]。これは、海王星の衛星は海に関連する神々や生き物にちなんで命名されるべきであるという慣例に従ったものである。
プロテウスは海王星の平均軌道距離約117,647 km (73,102 mi)で公転しており、これは海王星の赤道半径の約4.75倍に相当します。プロテウスは1.1日ごとに海王星を一周します。[ 3 ]プロテウスの軌道はほぼ円形で、軌道離心率は小さいです。 0.000 53 ± 0.000 09 , [ 3 ]であり、海王星の赤道に対して約 0.5 度傾いている。[ 3 ]プロテウスは海王星に潮汐固定されており、その軌道運動と同期して自転するため、プロテウスは常に同じ面を海王星に向けている。[ 4 ]
プロテウスはかつてラリッサと1:2の軌道共鳴状態にあった可能性があり、ラリッサが2周するごとにプロテウスが1周していた。しかし、時間の経過とともにプロテウスが外向きに潮汐移動したため、現在はそうではない。[ 17 ]プロテウスは数億年前にラリッサとの完全な軌道共鳴を終えた可能性がある。 [ 17 ] [ 9 ]
プロテウスは海王星の2番目に大きな衛星であり、順行軌道を回る通常の衛星の中では最大です。直径は約420 km (260マイル)で、海王星の3番目に大きな衛星であるネレイドよりも大きいです。プロテウスは海王星に非常に近い軌道を回っているため、反射した太陽光のまぶしさに隠れてしまい、地球上の望遠鏡では発見されませんでした。 [ 15 ]
プロテウスの表面は、幾何学的アルベドが約 10 パーセントであるため暗く、これは表面が太陽から受け取る光の 10 パーセントを反射することを意味します。反射率は紫から緑までの波長で大きく変化しないため、表面の色はニュートラルです。 [ 15 ]波長 2 μm 付近の近赤外線領域では、プロテウスの表面の反射率が低下し、炭化水素やシアン化物 などの複雑な有機化合物の存在を示唆しています。これらの化合物は、海王星内側の衛星の低いアルベドの原因となっている可能性があります。プロテウスには通常、かなりの量の水氷が含まれていると考えられていますが、表面に水氷が存在するという明確な分光学的確認はありません。[ 12 ]しかし、ジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡のNIRCam分光測光により、この衛星の 3 μm 吸収特性が明らかになり、プロテウスの表面に水氷または水和鉱物が存在する可能性が示されています。[ 18 ]プロテウスの赤外線アルベドは、1.4、2.1、3.0、4.6マイクロメートルで測定され、2004 EW 95などの他の暗い太陽系小天体と一致しているようです。[ 18 ]
プロテウスの形状は半径約210 km (130 mi)の球形に近いが、球形からのずれは最大で20 km (12 mi)と大きい。科学者たちは、プロテウスは自身の重力によって完全な球形に引き寄せられることなく、その密度の天体として存在できる最大の大きさに近いと考えている。[ 6 ]プロテウスは海王星の方向にわずかに伸びているが、全体的な形状は三軸楕円体よりも不規則な多面体に近い。プロテウスの表面には、直径150～200 kmの平坦またはわずかに凹んだ面がいくつか見られる。これらは恐らく劣化した衝突クレーターである。[ 4 ]
プロテウスはクレーターだらけで、地質学的変化の兆候は見られません。[ 15 ]最大のクレーターであるファロスは、直径が255±12kmです。[ 6 ]深さは約10～15kmです 。[ 4 ]クレーターの底には、高さ数キロメートルの中央ドームがあります。[ 4 ]ファロスはこの衛星で名前の付いた唯一の表面地形です。ギリシャ神話では、プロテウスが統治した島を指します。[ 19 ]ファロスの他に、 直径50～100kmのクレーターがいくつかあり、直径50km未満のクレーターがさらにたくさんあります 。[ 4 ]
プロテウスの他の地形には、崖、谷、溝などの線状地形が含まれます。最も目立つものは、ファロスの西で赤道に平行に走っています。これらの地形は、ファロスや他の大きなクレーターを形成した巨大衝突の結果、または海王星からの潮汐応力の結果として形成されたと考えられます。[ 4 ] [ 6 ]
プロテアンのクレーターは、水に関連する精霊、神、女神にちなんで名付けられています（ギリシャ神話やローマ神話の名前は除く）。2024年5月現在、この天体には名前の付いたクレーターが1つしかありません。[ 19 ]
プロテウスは、海王星の他の内側の衛星と同様に、海王星と共に形成された元の天体である可能性は低く、トリトンの捕獲後に生じた残骸から集積した可能性が高い。トリトンが捕獲された時の軌道は非常に偏心しており、元の海王星の内側の衛星の軌道に混沌とした摂動を引き起こし、それらが衝突して残骸の円盤に縮小したと考えられる。[ 13 ]トリトンの軌道が円形になった後に初めて、残骸の円盤の一部が再び集積して現在の海王星の衛星となった。[ 20 ]
Proteus initially had a smaller orbit around Neptune, and may have formed closer to the planet. At the time of the formation of Proteus, its orbit was estimated to be 8,000 km (5,000 mi) less than its current distance from Neptune.[21] Over time, Proteus migrated outward from Neptune through tidal interactions. During the outward migration of Proteus, collisions and impact events may have formed large craters and had ejected fragments of Proteus into orbit around Neptune. A collision of Proteus and another object could possibly explain the origin of Neptune's smaller moon Hippocamp, which orbits close to Proteus.[21]
