日本惑星協会

THE PLANETARY REPORT

１９９９年５・６月号

この太陽系の図表は我々のよく知る惑星の比較軌道を示している。もし我々の惑星社会の遥か彼方の僻地に第十番目の惑星があるとすれば、その惑星の発見には全く新しいテクノロジーを必要とするだろう。

摩訶不思議な力

　１９８８年の記事で私は惑星Ｘの証拠を掴むのにパイオニア１０号と１１号とを利用する試みを発表したが、その基本戦略はどちらかの宇宙船が地球の質量の４～５倍の惑星に接近すれば宇宙船の航行軌道に明らかな歪みがでるであろうということである。惑星Ｘからの引力の影響があったとの証拠はないが、説明不可能な力がパイオニア１０号１１号両船に働いたのは明らかである。両船とも太陽系から抜け出るのに予期せぬスローダウンを強いられたようである。加速として表現される場合（物理学で加速というのは速度の変化であり必ずしも速度の増加ではない）このスローダウンは地球の引力による加速の１２０億分の１に過ぎない。

　パイオニア１０号の現在の太陽からの距離での太陽の引力の影響は前述の説明しがたい影響に比べると１５００倍も強い。太陽の引力（距離の２乗に反比例する）が弱まるにつれてパイオニアー１０号が２７００ＡＵ（１ＡＵは天文学上の単位で地球と太陽との平均距離である）の距離に達した時に太陽と前述の説明不能の引力が等しくなる。この説明不能の加速は一向に弱まる気配を見せず１９８７年以来驚くほどの一定値を保っている。

　これは一体何なのであろうか？説明不能な抗力は太陽方向に伸びているように見えるが確かなことは言えない。宇宙船のスローダウンは宇宙船自身から発した力によるものかも知れないが、この場合は明らかに太陽方向と思われていたものが地球方向であるかも知れない。パイオニア１０号から見える太陽と地球の方向はそんなに離れてはいない。両船ともスピン回転しており、その軸は地球に向いている。宇宙船自身の発生した力で回転軸方向以外の全ての方向に対して抗力が相殺されたとも考えられる。

　抗力は両船ともに同じように働く。時間や距離とともに変化することはない。両船とも同型で同等の抗力を発生しよう。しかしながら、抗力の規模やその一定性を説明するのは困難である。念の為、結果を報告するのに１０年の歳月を費やして観測した。時間の経過とともに我々は確かに何か新しいものを発見したと認識している。その結果１９８７年にＪＰＬでユーニス・ロウと私はパイオニアのデータは将来の分析に備えて間違いなく保存されることを確認し、現存するデータの更なる詳細な分析に取り掛かった。

　約３年前にフィリップ・Ａ・ラングとアンソニー・Ｓ・リューはエアロースペース・コーポレーションのソフトウェアを使って古いデータの独自の分析に着手した。数ヶ月して彼らは我々の明白な抗力の結論を証明したが、彼らは独自のソフトを使ったが故にＪＰＬのコンピューターの欠陥によるものではなさそうだとの結論に達した。ロス・アラモス国立研究所のミカエル・マーティン・ニエトとＪＰＬのスラバ・チュリシェブも研究に共同参加し理論解明とデータ分析を助けている。我々は暫定結果を１９９８年１０月５日付けのフィジカル・レビュー・レターズに発表した。

　我々の基本的結論は抗力の原因はデータの何かまだ解明の出来ていないシステム上の問題か宇宙船のシステムそのものにあるのかも知れないということであるが、反面ひょっとしたら引力の働きについて何か新しい発見をしたのかも知れないという可能性が微かにある。もしそうならそれは実に不思議な働きである。その結果は惑星軌道では発見されていない。小規模天体については、カプチエン天文研究所のロバート・Ｈ・サンダースは、もし太陽方向の加速が小惑星イカラスに働いているのなら小惑星の近日点（太陽に最も近い点）で歳差運動が見られることを指摘している。予測された効果は未だ観測されていない。

　今までパイオニアに影響を与えた抗力を見てきたが惑星や小惑星についてではなくこれは困難な仕事である。パイオニアについてはっきりしていることは宇宙船は太陽系天体に比べて質量が圧倒的に小さく又宇宙船は退避軌道に乗っていたということである。太陽系からの退避軌道には彗星や他の自然天体は観測されておらずパイオニアは何か新しい事実を我々に告げている。もし更なる分析によって抗力は宇宙船自身によって発生したものではなく、又データのシステム上の欠陥でもないことが判明するならば、この説明不能の不思議な力は一体何なのかについて何か面白い事実の可能性があるかも知れない。

　又これは哲学的な宇宙論的因果証明とも関連があるかも知れない。１９２９年にエドウイン・ハッブルは銀河系宇宙はあらゆる方向に地球から離れつつあることを発見した。彼は又銀河系の後退する速度はその地球からの距離に比例し遠ければ遠いほどその速度が速い事を証明した。天文学者はこの速度と距離の正比例率をハッブル係数と名づけ、これをもって原始のビッグ・バンから宇宙が拡大している比率と解釈している。

　もしこの解釈が正しいものならばハッブル係数は宇宙の年齢について予測値を与えてくれるかも知れない。現在どれくらいのスピードで宇宙が膨張しているかが分かっているので、天文学者は創生期まだ宇宙が一点であった時が何時であるかを計算することが出来る。この予測にはばらつきがあるが大体宇宙年齢は１６０億年と推定される。パイオニアとの関連では、未解のパイオニアの加速値を光の速度で除すればハッブル係数と大体同じような数値を得られる。更に、ワイズマン研究所のＭ・ミルグロムが研究したように加速度は大体のところ銀河系の螺旋回転の交差点に等しいものであろう。あるいは説明不能の力は太陽系外の宇宙船の動きを説明するためには未知の全く新しい物理学を必要とするのかも知れない。

　変則的なパイオニアの力の原因がなんであれ我々はパイオニアのみならず他の宇宙船ともこの問題に取り組んでいく。予定されているプルート/クピアー・ベルト・ミッションでは太陽系の外側をパイアニアより遥かに優れた技術で探査してくれるであろう。手始めに我々はＪＰＬのミッション計画担当の技術者と科学者に会い、出来るだけ宇宙船自身が抗力を発生しないよう依頼した。この間依然としてパイオニア１０号は宇宙の果てへ旅を続け、我々の未知への目標を更に広めている。

　
　ジョン・Ｄ・アンダーソンはジェット推進研究所の惑星科学者であり、且つガリレオ・エウロパ・ミッションの科学チーム・リーダーであり、カッシニ・ラジオ科学チームの一員であり、スターダスト・ミッションの共同調査員である。又パイオニア１０号と１１号の主任調査員でもあった。