5分でわかるカリスト
カリストは、木星のまわりを回る4つの大きな衛星（ガリレオ衛星）のうち、いちばん外側にある衛星です。直径は4,821kmで、水星（4,879km）よりわずかに小さいだけ。太陽系の衛星の中では、ガニメデと土星のタイタンに次ぐ3番目、木星の衛星の中では2番目の大きさです。
ガリレオ・ガリレイが1610年1月に発見しました。木星から平均で約188万kmはなれた軌道を、約16.7日かけて1周します。木星の大きな衛星の中ではいちばん遠く、全体像は木星の衛星のまとめで確かめられます。
カリストを一言で表すなら、「何も起きなかった衛星」です。イオには活発な火山があり、エウロパの氷の殻は若くてひび割れています。ガニメデにも古い地殻変動の跡があります。ところがカリストは、そうした活動がほとんどなく、表面はおよそ40億年前のままです。太陽系ができて間もないころから降りそそいだ天体の衝突の跡が、クレーターとして何重にも残っています。
内部も変わっています。探査機ガリレオの重力の測定から、カリストでは岩石と氷が完全には分かれていないらしいことがわかりました。ガニメデのように、岩石の核と氷の層がはっきり分かれた姿とは対照的です。さらに磁場の観測から、地下に液体の水の層、つまり海がある可能性も指摘されています。ただし、これは間接的な証拠で、まだ確認されたわけではありません。
また、木星の強い放射線の帯の外側にあるため、イオやエウロパにくらべて放射線がずっと弱いのも特徴です。そのため、将来の有人探査の拠点候補として、たびたび名前が挙がります。
科学的にはどうなのか
発見と名前
ガリレオは1610年1月、望遠鏡で木星のそばに並ぶ小さな光に気づき、それが木星を回る衛星だと突き止めました。ドイツの天文学者シモン・マリウスも、ほぼ同じころに独立して見つけたと主張しています。今使われているイオ、エウロパ、ガニメデ、カリストという名前は、マリウスが1614年の著書で発表したものです。
ギリシャ神話のカリストは、大神ゼウスに愛された妖精（ニンフ）です。嫉妬した女神ヘラによって熊の姿に変えられ、のちにゼウスによって星空に上げられて大熊座になったと伝えられています。
大きさ・軌道・重力
カリストの幅は水星の約99%ですが、質量は水星の約3分の1しかありません。理由は密度です。カリストの平均密度は1立方センチメートルあたり約1.83gで、金属の多い水星と違い、氷と岩石が混ざった天体だとわかります。表面の重力加速度は約1.24m/s²で、地球の約8分の1です。体重50kgの人なら、6kgちょっとに感じる計算です。
カリストは潮汐固定されていて、いつも同じ面を木星に向けています。イオ、エウロパ、ガニメデの3つは軌道の周期が互いに整数比になる「共鳴」の関係にありますが、カリストはその仲間に入っていません。そのため、木星の潮汐力によって内部が温められる量がずっと小さく、内部が冷えたままになりやすいと考えられています。
ほとんど変わらない表面
カリストの表面は、ほぼ全体がクレーターにおおわれています。地面は氷と岩石のちりが混ざった暗い色をしています。もっとも目立つ地形が、バルハラと呼ばれる巨大な衝突盆地です。中心には幅約360kmの明るい部分があり、その外側に、しわのような尾根が同心円状に広がっています。リングは中心から2,000km近くの距離にまで達します。大きな天体がぶつかったあとに、地殻が波打ってひび割れてできたものです。
探査機ガリレオの接近画像は、意外な事実を見せてくれました。小さなクレーターが予想より少なく、かわりに暗い色のなめらかなたまりや、明るい氷の柱やこぶのような地形が見つかったのです。有力な説では、表面の氷が日光でゆっくり気体になり、あとに暗いちりが残って、地形が少しずつ削られていくと考えられています。つまり、カリストの表面は古いけれど、完全に時が止まっているわけではありません。
地下の海はあるのか
1990年代の終わりごろ、ガリレオの磁力計は、カリストが木星の磁場を乱す様子を観測しました。これは、表面の近くに電気を通す層があるとすると説明しやすい現象です。もっとも有力な説明は、塩分を含んだ液体の水の層で、深さは氷の下100km以上と見られています。ただし、これは海を直接見たのではなく、間接的な証拠です。細かい点は今も議論が続いています。
生命がいるかもしれない候補としては、エウロパのほうが有名です。それでもカリストは、潮汐による加熱がほとんどない衛星でも、海が生き残れるのかを知るための大切な比較対象になります。
大気と放射線
カリストには、二酸化炭素を主とするごく薄い大気があります。ガリレオが検出しました。その上には、電気を帯びた層（電離層）もまだらに広がっています。ただし、息ができるほどでも、天気ができるほどでもありません。
表面の放射線は、イオやエウロパにくらべてずっと弱くなっています。木星の強い放射線帯の外側を回っているためです。ただし、弱いといってもゼロではありません。長く滞在するなら、やはり遮へいが必要です。2003年にNASAが行った研究では、カリストに有人の基地をつくり、太陽系の外側を探査する足がかりにする案が検討されました。
探査の歴史
1973年と1974年にパイオニア10号と11号が木星に近づき、1979年にはボイジャー1号と2号がカリストのクレーターだらけの表面をはじめて詳しく撮影しました。そのあと、探査機ガリレオが1995年12月から2003年9月まで木星系を調べ、カリストにも何度か接近しました。ガリレオは任務の最後に、木星の大気へ突入して終わりました。
これからの主役は、ESA（欧州宇宙機関）の木星氷衛星探査機JUICE（ジュース）です。2023年4月に打ち上げられ、2031年に木星へ到着する予定です。ガニメデの周回軌道に入るまでに、カリストへ21回の接近通過を行う計画です。日本のJAXAも観測機器で参加しています。
SF作品での登場例
カリストは、エウロパやガニメデにくらべるとSFでの出番は多くありませんが、古くからの作品があります。アイザック・アシモフの初期作品「The Callistan Menace」（1940年）は、カリストへ向かった探検隊が次々に行方不明になる謎を描いた短編です。リン・カーターは、1972年から1978年にかけて、デル社から全8冊の「カリスト」シリーズを出しました。エドガー・ライス・バローズの火星シリーズへの敬意をこめた、剣と惑星ものの冒険です。ホラーゲーム『The Callisto Protocol』（2022年）も、カリストの刑務所が舞台です。
こうした作品では、ジャングルや王国、怪物が想像されました。実際のカリストは凍りついたクレーターの世界で、そのちがいを見ると、探査機が太陽系のイメージをどれだけ変えたかがよくわかります。
よくある誤解
- 「カリストは水星より大きい」：幅は水星よりほんの少し小さく、質量は水星の約3分の1です。
- 「太陽系で2番目に大きい衛星」：木星の衛星の中では2番目です。すべての衛星で数えると、ガニメデとタイタンのほうが大きく、カリストは3番目です。
- 「何もない死んだ天体」：地質活動は静かですが、氷は少しずつ削られており、地下に海がある可能性もあります。
- 「海はもう見つかっている」：証拠は間接的です。JUICEの接近観測で、さらにくわしく調べられる予定です。
- 「放射線はまったくない」：大きな衛星の中ではいちばん穏やかですが、宇宙飛行士には遮へいが必要です。
次に読む
木星の衛星では、4つの大きな衛星を並べて比べられます。ガニメデは、自分の磁場をもつ、もっと大きな隣人です。カリストとは歴史がずいぶん違います。
