GALA: GAnymede Laser Altimeter(ガニメデレーザ高度計)

木星氷衛星探査計画JUICEの探査機に搭載される11の観測機器の一つがガニメデレーザ高度計、通称GALA(ガーラ)です.レーザ高度計は,レーザ光の往復飛行時間を測定することによって探査機と天体表面までの距離を測定し、探査機と天体重心の位置情報をもとに,測定距離から地形を求めることができます.GALAは,JUICE計画の観測対象である木星系の大氷衛星ガニメデ、エウロパ、カリストに対して,世界で初めてとなる,氷天体に対するレーザ測定を行います.これらの衛星,表面(地殻)が氷(主に固体のH2O)でできており、その氷が様々に変形や破壊を受けた独特のテクトニクスを見せています.また、その氷の地殻の下には、全球的な液体水の層,いわゆる”地下海“の存在が示唆されており(図1),地球外生命が存在するかもしれない候補地のひとつと考えられています.氷衛星は,古くから冷たく死に固まった天体ではなく,地下海のような衛星内部での活動がひとつの駆動力となって,氷の表面に多様な地形を作り出すという,“生きた”天体です.GALAは,衛星をフライバイあるいは周回しながら,世界で初めて,氷天体に対するレーザによって表面の起伏や衛星全体の形状変化を詳細に測定することで,氷のテクトニクスを理解し,地下海の存否といった内部の情報も得ることができます.氷衛星という,宇宙生命学(アストロバイオロジー)研究の現場をくまなく調べ上げ全貌を明らかにしようというのが,GALAそしてJUICEプロジェクトです.

図1 ガニメデの内部構造の想像図.中心に鉄を中心とした金属核(銀色)があり,それを岩石質のマントル(茶色)が覆っている.外層は固体氷の層(白色)からなり,その中に液体水の層「地下海」(水色)があると予想されている.