地球フライバイ・アノマリー
地球フライバイ・アノマリー（ちきゅうフライバイ・アノマリー、Earth flyby anomaly）または地球フライバイ異常（ちきゅうフライバイいじょう）は、太陽を巡る人工天体が地球のそばを通過（フライバイ）して軌道を変更するとき、その速度が理論予測と有意に食い違う原因不明の現象をいう。 1990年以降、いくつかの太陽系探査機において観察されている。 単にフライバイ・アノマリー、フライバイ異常とも表される。 既知の物理現象のみならず未知の物理事象、単なるソフトウェアの誤りである可能性まで、その原因について議論をよんでいる。
説明の試み
このフライバイ・アノマリーの原因について様々な可能性が検討され、また除外されてきた。 まず地球の上層大気による抵抗の影響については、探査機を減速する方向に働き、しかも多くの場合接近した高度では十分小さいので除外された。 潮汐によって海や地殻が変形することによってわずかな重力変化が生じるが、これも探査機に与える影響は十分に小さい。 地磁気の影響についても、それが探査機の速度にこれほどまで大きく作用するほど探査機が帯電したり磁気モーメントを持つことは考えられなかった。 その他、地球からの反射光による放射圧や太陽風の影響も小さく、通信電波の光子のスピンと探査機・地球の自転とによりドップラー偏移がわずかに影響を受けるという現象（スピン‐回転カップリング）でもないとされた。 地球の自転が時空を引きずる一般相対論的効果（慣性系の引きずり、frame-dragging) も検討されたが、やはりこの現象を説明できるほどの大きな影響があるとはみなされていない。
こうした既存の物理学によって考えうる様々な可能性が再検討されたものの、原因は明らかとならず、同時に未知の現象の可能性も含めた検討もなされてきた。 まず、これまで提案されているいくつかの非標準的な物理理論により説明が可能かどうか検討されたが、このアノマリーを十分に説明できるようなものは見出されていない。 一方このアノマリーを受けて、地球の周辺に濃い暗黒物質の雲がたまっていると仮定した理論や、慣性とウンルー効果 (Unruh effect) を結びつける理論など新たな枠組みによる説明も提案されている。 また、パイオニア探査機で明らかになっているパイオニア・アノマリーとこの現象との関係も疑われた。 一見して両者は大きく異なった現象であるが、パイオニアが木星や土星でスイングバイを行ったものであることにも注目して議論されている。
2008年に JPL のジョン・アンダーソン (John D. Anderson) らは様々にデータを検討した末に、探査機が地球に近づくときおよび遠ざかるときの進行方向の赤緯、すなわち赤道面に対してなす角度がこの効果と相関していることを見出した。 アンダーソンらが導いた経験式によれば、効果は接近が南北に対称なときなど、これらの赤緯の大きさが等しいときに 0 となり、食い違っているときほど大きくなる。 この式の背後の物理的機構は不明のままであるが、メッセンジャーのスイングバイにおいてアノマリーが現れなかったのは、その軌道が南北に対称なものであったことが重要であることを式は示唆していた。 また2回目のガリレオのスイングバイやカッシーニのスイングバイにおいてその後見積もられた負の速度変化とも矛盾しない値を与えた。
一方で、アンダーソンらの式を受けて、それがよく知られた特殊相対論的なドップラー効果 (横ドップラー効果、transverse Doppler effect) だけで説明できる見かけ上のものだという指摘もなされ、少なくとも一部の軌道解析ソフトウェアのミスである可能性が示唆された。 ただしその場合にはレンジング･データでも食い違いがあると思われることや、JPL とは別の機関の分析でもアノマリーが示されていることの説明として十分ではなく議論が継続した。 その後、2013年10月9日の木星探査機ジュノーによる地球スイングバイでは、アンダーソンにより近地点前後で 7 mm/s 程度の速度変化をもたらすアノマリーが予測されたため注目されたが、結果は否定的なものであり、このことはこれまでのアノマリーについても疑問を投げかけるものとなった。