| HOME > 月惑星研究会月面課 >星の手帖Vol33

星の手帖Vol34星の手帖Vol35

季刊天文誌「星の手帖」 Vol.33, (1986年夏号) p110-114

アリスタルコスに何がおこったか?(1)
− TLPの現象と原因 −

月惑星研究会月面課 アリスタルコス観測グループ [1]

1. はじめに
月には現在までに約400件の異常現象がおこった[2]とさ
れ、次のような例がよくとり上げられる、1958年11月3
日にソ連クリミヤ天文台のコズィレフがアルフォンスス
の中央丘に霞(かすみ)がかかっているのに気がつき、そのスペク
トル写真を撮った[3]とか、1963年10月29日にアメリカ合衆
国ローウェル天文台でグリネーカーらがアリスタルコス
内部とその周辺にルビー色に輝く部分を目撃した[4]という
例である。
上記のような確実らしい顕著な観測が異常現象の例と
してとり上げられるために、われわれは残りの観測も同
様な観測と考えがちである。しかし、1つ1つの異常観
側の記録を調べていくと、信頼度の低いものや異常とは
考えにくい観測が多数含まれていることが明らかになっ
た。そこで今回はこれらの観測を整理し、異常現象の原
因を考えてみる。次回は異常現象の報告が多いアリスタ
ルコスに注目し、われわれのグループが実際に観測した
結果を検討する。

2. TLPとは
ここまで異常現象ということばを使っていたが、これ
は英語のtransient lunar phenomena(あるいはlunar
transient phenomena、(transient)lunar events)を訳し
たもので、略してTLPと呼ばれる。ミドルハーストの
TLPの定義[5]を要約すると「位相には関係のない月面上
の狭い地域(普通は数km平方)でおこる一時的な変化
をさし、変化の種類としてはクレーター内部やその他の
狭い地域での一時的な輝点やかすみ、ぼやけなどの変化
が含まれる。メシエやリンネなどの(信頼性の低い)永
年変化は含めない」ということになる。
transient lunar phenomena のtransientとは「一時
的な」とか「すぐに消える」とかいう意味で、「異常」
の意味はどこにも含まれていない。TLPを異常現象と
訳すのは誤解の原因となるので、そのままTLPという
のが好ましい。もっとも、TLPでは意味がはっきりし
ないという場合には「月の一時変化」と意訳するのが適
当ではないかと考える。ここではTLPのまま話をすす
める。

3. データベース
今回は過去におこったTLPを調べるためにミドルハ
一ストカタログ[5]を使用した。このカタログは1540年から
1967年までTLP 579件をまとめたもので、ミドルハー
ストらが比較的信頼できると考えたTLPを選んであ
る。それぞれのTLPには年月日順の通し番号、年・
月・時・分(世界時)、場所、(継続時間)、現象、観測
者、引用文献が簡単にまとめられている。現象について
はスペースの都合で簡単な記載しかないが、どのような
現象がおこったかということは推定できる。

4 .TLPの発生場所
TLP 579件のうち、地域の記載のないものや月全体
の変化を記載したものを除くと541件になる。過去4回
以上TLPが記録された場所を図1に示す。224件のT
LPがアリスタルコスでおこっている。シュレーター谷
とヘロドトスがアリスタルコスに隣接しているので、ア
リスタルコス周辺で半数近くのTLPがおこったといえ
る。図1に示したものだけでTLP541件の85%を占め、
ティコを除いては、いずれも海の中や海と高地の境界で
おこっている。しかし、まばらに分布する海の中や海の
縁のクレーターは密集した高地のクレーターよりも目立
つので、同じ割合でTLPがおこっても海の中や海の縁
のTLPは発見される可能性が高い。
図1  おもなTLPの発生場所と発生回数
図1 おもなTLPの発生場所と発生回数

一般にTLPがおこる場所は明るいレイのある大型
(直径30km以上)のクレーターであることが多い。しか
しロスDのような目立たない直径8kmの小クレーター
をクロス、ハリス、クラックの3人の協同観測者が熱心
に観測した結果、12回のTLPを記録した場所もある・
もし彼らがいなかったならば、ロスDは無名の小クレー
ターのままであっただろう。ロスDの場合はやや極端な
例であるが、ひとたびTLPが観測されると多くの人が
望遠鏡をそのクレーターに向けることになり、より多く
のTLPが記録される傾向がある。
いずれにせよ、TLPの発生場所と発生回数の報告に
は、人為的な要因がからんでいるとみてよいだろう。

5. 現象からみたTLPの分類
ここでは実際におこったTLPが分類しやすいよう
に、またあとから述べる原因と対応がつけやすいように
という2点を考慮して、図2のようにTLPを現象別に
分類した。
図2 現象からみたTLPの分類
図2 現象からみたTLPの分類

ミドルハーストカタログによると、全部でTLP 579
件のうち、約4分の3が「明るい」という報告で、その
数は非常に多い。「明るい」には点状、広がりをもつ場
合の2種類の報告がある。そこで、この2つをそれぞれ
「輝点」「明るい地域」と名づけて分類した。もっとも、
小さな広がりをもつTLPでも、望遠鏡の解像力以下の
分布域しかなければ、「明るい地域」と分類するべきも
のが「輝点」と分類されてしまう可能性がある。しか
し、広がりをもつTLPと点状のTLPでは原因が違う
場合が多いと考えたので、ここでは2つに区分した。
「明るい地域」でも単に輝きが増す場合と、赤くなった
とか紫色に輝くといった表現がみられる場合があり、そ
れぞれかなりの数の報告がある。そこで前者を「無色」、
後者を「着色」として分類した。
点状に輝くTLPのうちで特に短時間(1秒以内)で
消え失せてしまうものやチカチカ点滅するものがミドル
ハーストカタログには約30件知られている。これらは数
秒から数日間継続する「輝点」とはみかけも異なるし、
成因も異なる可能性が大きい。そこで短時間で消滅する
か点滅する明るい点を「閃光」と分類した。
ミドルハーストカタログには「線状の輝き」をしめす
TLPの記載もある。「線状の輝き」には流星のように
動く光跡をあらわしている場合と細長く伸びた動かない
輝線をあらわしている場合があり、原因も異なると推定
される。しかし、記載からはどちらか判断できない場合
が多いので、ここでは一括して「線状の輝き」とした。
「輝点」「閃光」「線状の輝き」は無色の場合と着色して
いる場合があるが、図2 では簡素化のために細分しなか
った。
「ぼやけ」はかすみ状のものにおおわれて地形がはっき
りしなくなる場合と、単にその地域の細部が周囲にくら
べてばんやりとみえなくなる2つの場合がある。かすみ
状の場合には、明るく輝いている場合、暗い場合、また
着色がみられる場合など、上記の「明るい地域」との中
間的なTLPの報告があるが、ここでは「ぼやけ」に含
めた。
「暗い点・地域」には4件の報告があるだけで、本質的
に月の昼側にしかみられない。「暗い点」のうち、3件
は「動いている」と記載されているのは注目される。
「その他」のなかには、地形や影が異常にみえる、細い
月の先端が暗い側にまでのぴてみえる;月に大気がある
ようにみえるなどの報告が多い。
図3図2にしたがってミドルハーストカタログを分
類し、円グラフにしたものである。「明るい地域」「線状
の輝き」「輝点」「閃光」は、月の昼側、夜側、皆既月食
中におこる、の3通りが考えられるので図3では細分し
た。「青白く輝くかすみ」のような中間的な現実は、記
載から判断して適当と思われる個所にやや強引に分類し
た部分もある。したがって他の人が分類すればやや異な
った円グラフが得られるかもしれないが、大差はないで
あろう。
図3 現象別にみたTLPの比率
図3 現象別にみたTLPの比率

6 .TLPの原因
TLPの原因としてまず最初に、@月面上に実際にお
こった変化に原因がある場合、A地球上層部・大気に原
因があって月に変化があるようにみえる場合、B観測機
器・観測者に原因があって月に変化があるようにみえる
場合、の3つに大分類を行なった。従来は@のみの原因
が検討されていたが、本論ではA、Bの月以外に原因の
ある場合も検討を加えた。ここで@のみが狭義のTL
P、A、Bは広義のTLPに含まれることにする。順を
追ってそれぞれの原因を検討する。
図4 原因からみたTLPの分類
図4 原因からみたTLPの分類

@月に原因がある場合
ガスの放出:TLPは月に火山活動がある証拠とされて
きた。たとえば月面で溶岩の噴出があり、温度1250Kの
溶岩が1Km2をおおったならば地上からは5.5等級の明
るさに、1000Kの溶岩ならば10.5等級の明るさにみえ
[6]。もし、月の夜側にこの溶岩が流れていたならばもち
ろんのこと、昼側でも1250Kの場合には赤みをおびた
「輝点」として観測できるだろう[6]。また月で大量の火山
灰を噴出するプリニー式の噴火があったとしたら地上か
らは「ぼやけ」として観測されるだろう。上昇する噴煙
柱中では粒子間の摩擦によって電荷が蓄積され、その結果
、放電がおこるので、その巨光は地球上からでも観測
されるにちがいない。しかしアポロ計画などの成果によ
って、月は約25億年前に火山活動を終えてしまい、現在
ではきわめて静かな世界であることがわかってきた[7]。現
在の地震活動のレベルから考えて、火山活動に関係して
いるのはガスの放出ぐらいであると推定される。
TLPの最多発地域であるアリスタルコスは、約2億
年前[8]にできた衝突クレーターである。アリスタルコス形
成の衝突時には高温・高圧により岩石の液化・気化がお
こった。このときに地下に閉じ込めれた気体が現在噴出
する可能性は、アリスタルコスが月でもっとも新しくで
きたクレーターであることを考えれば、他のクレーター
よりもはるかに高いはずである。実際、アポロ15号軌道
船に搭載きれたアルファ粒子検出器はアリスタルコス付
近では他の地域にくらべてラドン222(ウラニウムの崩
壊元素、半減期3.8日)のガスが異常に多いことを検出
している[9]図5
図5 アリスタルコスからのラドンガスの放出
図5 アリスタルコスからのラドンガスの放出

また、アルター[10]やコズィレフがTLPを報告している
アルフォンスス内側には割れ目や暗いハロのあるクレー
ターがあり、月面でもっとも敬しい噴火活動があった場
[11]として知られている。したがってアルフォンスス地下
にも気体が残っており、現在でもときどきガスが噴出し
ている可能性はある。
しかし、問題はそのようなガス噴出が地球上から観察
できるかどうかである。おそらく気体は二酸化炭素を主
成分としているので無色・透明であるから着色現象はみ
られないだろうし、周囲のリゴリスを舞いあげてTLP
として観測されるほどの大量のガスを噴出する可能性
は、現在の月の地震活動から考えてきわめて少ない。
岩石の転落:月の新しい衝突クレーターであるアリスタ
ルコスやティコをルナオービターの高解像力写真(写真
1)でみると、クレーター内壁上に最大直径数百メート
ルの巨大ブロックが多数みられる。また巨大ブロックが
斜面をころがり落ちたときにできた跡がみられる場所も
ある。新しい衝突クレーターでは不安定なブロックが残
っており、小唄石の衝突などが引き金となって転がり落
ちて安定な場所に落ち着くことになる。
写真1 アリスタルコス内壁上のブロックの転落
写真1 アリスタルコス内壁上のブロックの転落

巨大ブロックが転落すれば、月面との衝突によって火
花が飛ぷだろうし、移動中にはリゴリスを舞いあげるだ
ろう。巨大ブロックと月面の衝突では相対速度が小きい
ため、昼側で転落がおきた場合の火花は地上からは「閃
光」としてみられず、夜側でもかなり大きな望遠鏡でな
ければこの「閃光」はみられないだろう。転落によるリ
コリスの舞い上げは、地上からみると「ぼやけ」として
観測されるかもしれない。しかし、重力加速度が小さい
分だけゆっくりころがり藩ちるので、リゴリスを舞いあ
げる高さ・距離は結局、地球上とは大差なく、継続時間
だけが約 √6 倍になる。したがって転落によって生じる
「ぼやけ」を観測するのはきわめて困難であろう。
小天体の衝突:月には大気がないので、地球のように上
空で発光することはありえない。発光するのは月面に衝
突するときである。月では大気による減速がないため、
小天体は毎秒数km〜数十kmという高速で月面に衝突す
る。衝突実験から高速衝突では発光すること[12]が知られて
いるので、月面上の衝突による発光は地球上からは「閃
光」としてみえる可能性がある。実際、1178年にイギリ
スのカンタベリー市では月面上での衝突が原因と考えら
れる閃光が数分間にわたって観測された[13]。これは望遠鏡
発明以前であるから、もちろん肉眼による観測である。
大衝突では発光の継続時間も数十秒に達するから、「閃
光」のみではなく「輝点」として観測されるかもしれな
い。
ここで、月面上で直径200mの衝突クレーターができ
るときの「閃光」が地上からの望遠鏡観測で認められる
としよう。そのような衝突のおこる可能性は最近20億年
間の月のクレーター生成率[8][14]から求めると0.1〜0.001
回/年[15]で、推定値に幅があるが、10年から1000年に1回
しか観測されないことになる、したがって、上記のカン
タベリー市で月面への大衝突を目撃したのはきわめて好
運だったといえよう。月での小天体の衝突による「閃
光」が望遠鏡で観測される可能性は多く見積って400年
間に40回で、「閃光」に分類された一部のTLPの原因
になっているかもしれない。

A地球上層部・大気に原因がある場合
人工衛星: 晩秋に月を観測していると、突然、渡り鳥の
黒い影が月面をよこぎってハッとすることがある。鳥は
はばたいているし、飛行機には見かけの大きさがあるの
で誤認されることは少ない。風船は見かけの大きさが小
さいので月面上を動く黒い点にみえ、TLPとされやす
い。しかし、もっとも間違いやすいのは人工衛星だろ
う、地上300kmの円軌道で飛行する直径5mの大型人工
衛星は、見かけの直径が3.7”月の直径分を動くのに2分
かかる。ミドルハーストカタログは1967年までのTLP
観測のまとめなので、人工衛星が原因のTLPは少ない
と考えられる。しかし現在では多数の人工天体が軌道上
にあるので、ゆっくり動く月面上の黒い点はまず人工衛
星と疑ってみる必要がある、
流星: 月観測中に流星が視野をよこぎれば「線状の輝
き」として観測され、静止流星ならば月面上での「閃
光」として観測されることがあるだろう。いずれの場合
でも流星がバックの月面よりも明るくなければならない
が、夜側では4等級ぐらいの流星でもTLPとして観測
されるかもしれない。流星の経路が月の直径よりも長い
と地球大気中の流星であることがわかるので、TLPと
して報告されることはない。したがって440年間に経路
の短い明るい流星が月面をよこぎる確率を求めれば、ミ
ドルハーストカタログにどのくらいの流星がTLPと記
録されていたかを推定できる。不確定な要素が多いが、
流星がTLPと報告されるのは、月面への小天体の衝突
がTLPと観測きれるのと同じぐらいの確率でおこる可
能性がある。(つづく)

注および引用文献
[1] 構成メンバー:白尾元理、安達誠、大口洋一、加藤
時明、鬼沢稔、片桐健、北真澄、青木進、福田学。
[2] たとえば宮本正太郎他、1972:『月をひらく』地人
書館。高橋実、1974:『月面ガイドブック』誠文堂
新光社など
[3] Kozyrev, N.A.,1962: Spectroscopic proof for
existence of volcanic processes on the moon. The
Moon (Kopal. Z. and Mikhailov, Z.K. eds.), Ac-
ademic Pr., 263-271.
[4] Greenacre. J.A. and Baar, E., 1963: A recent obs-
ervation of lunar color. phenomena.Sky and Teles-
cope. 26, 316.
[5] Middlehurst, B.M., Burluy. J.M., Moore, P. and
Welther, B.L., 1968: Chronological catalog of
reported lunar events. NASA TRR-277, 55pp.
[6] Geake. J.E. and Mills, A.A., 1977: Possible physi-
cal processes causing transient lunar events. Phys.
Earth Planet. Interiors, 14, 299-322.
[7] Head. J.W., 1977: Lunar volcanism in space and
time. Rev. Geophys. Space phys., 14, 265-300.
[8] Hartmann, W.K. et al.,1981: Chronology of plan-
etary volcanism by comparative studies of planeta-
ry cratering. Basaltic Volcanism on the Terrestria-
l Planets. Pergamon, 1049-1127. から推定
[9] Bjorkholm, P.J., Golub. L. and Grensten, P..
1973 : Distribution of 222 Ra and 210 po on the l-
unar surface as observed by the alpha particle sp-
ectrometer. Proc.4th Lunar Sci. Conf., 2793-2803.
[10] Alter, D, 1963: Pictorical Guide to the Moon. Ba-
ker, London, 146-148.
[11] Head, J.W. and Wilson.L., 1979: Alphonsusutype
dark-halo craters. Proc. 10th Lunar Planet. Con-
f., 2861-2897.
[12] Jean, B. and Rollings, T.L., 1970: Radiation
from hypervelocity impact generated plasma.
AIAA Jour., 8, 1742-1748.
[13] 水谷 仁, 1977:二つに割れた月。自然10月号、45
-56, 中央公論社.
[14] Neukum. G. and Wise. D.U..1976: Mars; a stan-
dard crater curve and possible new time scale. Sc-
ience, 194, 1381-1387.
[15] スペースの都合で途中の仮定や計算を省いたが、資
料が用意してあるので興味のある方は月惑星研究会月面課
(原文には住所が記載されているが,webでは省略)
まで請求してください。


星の手帖Vol34
星の手帖Vol35


ページ・トップへ戻る