コンスタンティン・バティギン、誰も見ていない「第9惑星」を追う天文学者

コンスタンティン・バティギン

Photo: Christopher Michel / CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

生年	1986年3月23日 Moscow, Soviet Union
職業	天文学者、惑星科学者
受賞	科学・工学分野パカードフェローシップ

コンスタンチン・バティギンに「プラネット・ナインは本当に存在するのか」と尋ねる人は、折に触れて現れる。彼の答えは、多くの科学者が避けるものだ。彼は、そこにあると考えている。海王星の向こうに隠れた天体があるとすればどこに位置するのか、なぜまだ誰も捉えられていないのかを、彼は10年近く計算し続けてきた。十分に深い観測が一度行われれば、その研究は先見の明の証しにも、愚かな試みの証拠にもなりうると承知のうえでだ。これほど公然と失敗しうる予測に、自らの名を結びつける研究者はほとんどいない。Caltechの惑星科学教授であり、ロックバンドのフロントマンでもあるバティギンは、世間の注目を浴びることに臆していないようだ。

この賭けに至る道のりは、三つの国をまたいでいた。バティギンはモスクワ生まれ。父のユーリ・バティギンは加速器物理学者で、その仕事のため一家は東京郊外の和光市へ移り、理化学研究所（RIKEN）の粒子加速器施設に暮らすことになった。そこで少年時代のバティギンは日本の公立小学校を卒業し、空手の剛柔流を学んだ。

一家がカリフォルニア州モーガンヒルに落ち着いたのは1999年のことだった。1986年3月23日生まれのバティギンは当時13歳。彼がカリフォルニア大学サンタクルーズ校を選んだのは、海辺に近かったことに加え、バンドThe Seventh Seasonで演奏を続けられたからでもある。2年生のときに天文学者グレゴリー・ラフリンと出会い、太陽系の長期的な力学進化に関する研究を始めた。太陽系の安定性を扱った卒業論文は、2008年に天体物理学の学位を取得した際、ローレン・ステック賞を受賞。2012年にはCaltechで惑星科学の博士号を取得し、その後、ニースのコート・ダジュール天文台とハーバード大学の理論・計算研究所で博士研究員を務めた。2014年にCaltechの助教に採用され、2019年に教授へ昇進した。

プラネット・ナインによって広く知られるようになる前から、彼はある分野の物理学を別の分野の問題に応用する研究で評価を築いていた。2010年にはデイヴィッド・スティーヴンソンとともに、電離した風が惑星の磁場を通る際に生じる電流が熱を放出する「オーム散逸」によって、ホット・ジュピターが膨張しうることを示した。2015年にはラフリンと、初期の太陽系には太陽に近い軌道を回る惑星群が存在していたものの、木星が太陽系星雲の中を移動する過程で破壊されたという説を提唱した。

そして2016年1月、太陽系外縁部での発見が冥王星を惑星の仲間から外す動きにつながったCaltechの天文学者マイク・ブラウンとともに、The Astronomical Journalに論文を発表した。海王星より遠くにある少数の天体が、同じ方向に偏った軌道を共有しているという内容だった。二人が示した説明は、地球の数倍の質量を持ち、細長い軌道を回る未発見の惑星だった。それ以来、二人は仮説を練り直し、2021年までには最も有力な推定として、地球の約6倍の質量を持つ天体を想定するようになった。Zwicky Transient Facility、続いてPan-STARRSの過去の空の観測データを自ら調べたが、惑星は見つからなかった。その一方で、なお惑星が潜んでいる可能性のある空の範囲は絞り込まれていった。

弱点とされてきたのは、何よりも証拠の土台であり、批判派はそこを突いてきた。軌道の偏りは、極端な軌道を持つ少数の海王星以遠天体に基づいている。しかも、特定の季節に空の限られた領域しか観測できないサーベイでは、実際には存在しないパターンが生じる可能性がある。Outer Solar System Origins Surveyは、慎重に較正した独自のサンプルからはそのような偏りを見いだせなかった。また2021年には、ミシガン大学のケヴィン・ネイピアが率いるチームが、自分たちのデータでは軌道が一様に分布している可能性を排除できないと結論づけた。これに対しブラウンとバティギンは、観測バイアスを補正しても軌道の偏りは99.6％の信頼度で有意であり、批判派の調査にも独自の観測上の死角があると反論した。この論争の底には、もっともな懸念がある。新たな天体が見つかるたびに質量や軌道が修正される仮説は、反証が不可能に見え始めることがあるのだ。バティギンは、自らの立場を危うくしかねない予測を公表することで応えてきた。その一例が、アレッサンドロ・モルビデッリ、ブラウン、デイヴィッド・ネスヴォルニーと2024年に発表した論文だ。惑星が巨大惑星の領域へ押し込むはずだと予測される、軌道傾斜角の小さい海王星横断天体を扱っている。

プラネット・ナインは大きく報じられてきたが、彼の研究の大半を占めるわけではない。2018年には、天体物理学的な円盤の進化をシュレーディンガー方程式でモデル化できることを示し、周囲の円盤との磁気的結合が、木星と土星の自転速度が分裂限界を大きく下回る理由を説明すると提案した。2020年にはモルビデッリと、若い木星の周囲に捕らえられたミリメートル大の氷の粒からガリレオ衛星が形成されたとする説を発表。2023年には同じ研究者の組み合わせで、銀河系で最も一般的な惑星であるスーパーアースは、岩石質の微惑星が作る細い環の内側で成長し、太陽系にそうした惑星がないのは、太陽系の環が比較的軽かったためだと論じた。2025年にはフレッド・アダムズとNature Astronomyに論文を発表し、木星の内側を回る小さな衛星、アマルテアとテーベの軌道から、最初の固体物質が形成されてから約380万年後の木星を復元した。その木星は現在の約2倍の半径を持ち、磁場は今日の約50倍強かったという。

彼の最近の研究は、さらに遠い未来に目を向けている。2026年、バティギン、ジム・フラー、アダムズはThe Astrophysical Journal Lettersで、死にゆく太陽が断続的かつ非対称に質量を失うことで、太陽が白色矮星になってから約10億年以内に外惑星の軌道が不安定になる可能性が高いと論じた。これは、従来の推定よりもはるかに短い惑星系の余命を意味する。同じ年、バティギンとモルビデッリは、ケプラー36系などに見られるコンパクトな軌道共鳴を、惑星が長距離を移動する証拠として用いた。また、2026～27年度にはCaltechで、惑星系の形成と惑星物理学に関する講義を担当している。

研究室の外では、今もThe Seventh Seasonのリードボーカル兼ギタリストを務めている。また、ドキュメンタリー番組にも本人役で出演しており、NOVAや2019年のミニシリーズThe Planets、そしてHow the Universe Worksの複数のエピソードに登場した。Forbesは2015年、科学分野の「30 Under 30」に彼を選出。Popular Scienceは2016年に「Brilliant 10」の一人に選び、2017年にはパッカード科学・工学フェローシップを受けた。

彼が待ち望んできた検証が、いま進んでいる。Vera C. Rubin Observatoryは2026年、10年間にわたるLegacy Survey of Space and Timeを開始した。南天を繰り返し、深く観測するこの調査は、地球の何百倍も遠くにある、暗くゆっくり動く惑星を捉える可能性もあれば、仮説の根拠となった軌道の偏りがそもそも実在しなかったと示す可能性もある。どちらの結果になろうとも、バティギンの公的な人生を形作ってきた論争に決着がつく。そして今後数年間に得られるRubinのデータが、彼にどちらの結末をもたらすかを決めることになる。

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