準衛星

一般的な準衛星軌道の図

準衛星とは、惑星（または準惑星）と特定の種類の共軌道構成（1:1軌道共鳴）にある天体であり、その天体は多くの軌道周期にわたってその惑星の近くに留まります。

準衛星は、図に示すように、太陽の周りを周回する軌道を惑星と同じ時間で回りますが、離心率は惑星とは異なります（通常は惑星よりも大きい）。太陽に面した観測者から惑星の視点で見ると、準衛星は惑星の周りを楕円形の逆行ループを描いて周回しているように見えます。（アナレンマ § 準衛星について を参照）。

真の衛星とは対照的に、準衛星軌道は惑星のヒル球面の外側に位置し、不安定です。時間の経過とともに、準衛星軌道は他の種類の共鳴運動へと進化する傾向があり、惑星の近傍に留まらなくなり、その後、再び準衛星軌道に戻るなど、様々な現象が起こります。

惑星と1:1の共鳴関係にある他の軌道には、ラグランジュ点を周回する馬蹄形軌道やオタマジャクシ軌道などがあるが、これらの軌道上の天体は、恒星の周りを何度も公転する間、惑星の経度付近に留まることはない。馬蹄形軌道上の天体は、比較的短命な準衛星軌道に周期的に移行することが知られており[1]、しばしば準衛星軌道と混同される。そのような天体の例としては、2002 AA 29が挙げられる。

準衛星は、異なる文脈において、遠方の逆行軌道にある物体に似ています。後者の用語は通常、月の周りを逆行軌道で周回する宇宙探査機や人工衛星を指し、その周期は月の周期よりもはるかに短い場合があります。一方、「準衛星」という用語は、通常、準衛星とみなされる惑星の周期と同程度の周期を持つ小惑星のような物体を指します。しかし、どちらの場合も、物体（小惑星、宇宙探査機）は、2つの主要な天体（太陽-地球の場合は1年に1回、地球-月の場合は1月に1回）と共に自転する基準系で見ると、その自転周期と比較して逆行しているように見え、その結果、恒星周期が長くなります。そのため、準衛星（傾斜角が小さい）は、黄道帯全体を周回するのではなく、特定の星座に留まる傾向があります。離心率の高い準衛星は、2014 OL 339のような地球の準衛星の場合、天文単位よりもさらに遠く、惑星からかなり離れることがあります。

「静止衛星」という言葉は、太陽の周りを地球の自転と同期して移動する準地球衛星を指す際に使われることがあります。しかし、この用法は一般的ではなく、混乱を招く可能性があります。通常、静止衛星は地球の自転周期と同期した軌道周期で、順行的に地球の周りを公転します。

例

金星

金星には、 524522 ズーズベという準衛星が知られています。この小惑星も水星と地球を横断しており、過去約7000年間だけ金星の「伴星」であったと考えられており、今後約500年後にはこの軌道から離脱する運命にあります。[2]

地球

地球から見た、太陽の周りを公転する小惑星469219カモ・オアレワの振動軌道。カモ・オアレワの軌跡は、まるで地球と常に共存しているように見える。

2025年現在、地球には8つの準衛星が知られています。

長期的には、小惑星はラグランジュ点L 4とL 5の周りを回る準衛星軌道と馬蹄軌道の間を遷移することができる。2016年までに、軌道計算により、当時知られていた地球の5つの準衛星のすべてが馬蹄軌道と準衛星軌道の間を繰り返し遷移していることが示された。[8] 3753 Cruithne、[9] 2002 AA 29、[1] 2003 YN 107、2015 SO 2 [5]、および2020 PP 1は、馬蹄軌道にある小惑星で、準衛星軌道に進化する可能性がある。準衛星段階で過ごす時間は小惑星ごとに異なる。準衛星2016 HO 3は、この軌道状態で数百年間安定すると予測されています。これは、1996年から2006年まで準衛星であったが、その後馬蹄形軌道で地球付近を離れた2003 YN 107とは対照的です。 [8] [10]

469219 カモオアレワ（2016 HO 3）は、地球上でこれまでに発見された準衛星の中で最も安定したものの一つと考えられています。 地球から月までの距離は38～100倍です。 [10]

地球の既知の伴星と疑われる惑星
名前偏心直径
（メートル）		発見者発見日タイプ現在のタイプ
月0.0553 474 800該当なし先史時代天然衛星天然衛星
1913年の大流星行列未知未知未知1913年2月9日一時的な衛星の可能性破壊された
3753 クルスネ0.5155000ダンカン・ウォルドロン1986年10月10日準衛星馬蹄軌道
1991年VG0.0535～12歳スペースウォッチ1991年11月6日臨時衛星アポロ小惑星
（85770）1998 UP 10.345210～470リンカーン研究所のETS1998年10月18日馬蹄軌道馬蹄軌道
54509 ヨープ0.230124リンカーン研究所のETS2000年8月3日馬蹄軌道馬蹄軌道
2001 GO 20.16835～85歳リンカーン研究所のETS2001年4月13日馬蹄形軌道の可能性馬蹄形軌道の可能性
2002 AA 290.01320～100リニア2002年1月9日準衛星馬蹄軌道
2003 YN 1070.01410～30リニア2003年12月20日準衛星馬蹄軌道
164207 カルデア0.136160～360リニア2004年4月13日準衛星準衛星
(277810) 2006 FV 350.377140～320スペースウォッチ2006年3月29日準衛星準衛星
2006年12月26日0.0836～13カタリナ・スカイ・サーベイ2006年5月6日馬蹄軌道馬蹄軌道
2006 RH 1200.0242～3カタリナ・スカイ・サーベイ2006年9月13日臨時衛星アポロ小惑星
（419624）2010年SO160.075357賢い2010年9月17日馬蹄軌道馬蹄軌道
(706765) 2010 TK 70.191150～500賢い2010年10月1日地球のトロイの木馬地球のトロイの木馬
2013 BS 450.08320～40歳スペースウォッチ2010年1月20日馬蹄軌道馬蹄軌道
2013 LX 280.452130～300パンスターズ2013年6月12日準衛星臨時準衛星臨時
2014 OL 3390.46170～160ユーロニア2014年7月29日準衛星臨時準衛星臨時
2015年SO20.10850～110チュルニ・ヴルフ天文台2015年9月21日準衛星馬蹄軌道一時的
2015年XX月169日0.1849～22マウントレモン調査2015年12月9日馬蹄軌道一時的馬蹄軌道一時的
2015年YA0.2799～22カタリナ・スカイ・サーベイ2015年12月16日馬蹄軌道一時的馬蹄軌道一時的
2015年第1四半期0.4047～16歳マウントレモン調査2015年12月19日馬蹄軌道一時的馬蹄軌道一時的
469219 カモオアレワ0.10440～100パンスターズ2016年4月27日準衛星安定準衛星安定
DN16082203???2016年8月22日一時的な衛星の可能性破壊された
2020 CD 30.0171～6マウントレモン調査2020年2月15日臨時衛星アポロ小惑星
2020年PN10.12710～50アトラス-HKO2020年8月12日馬蹄軌道一時的馬蹄軌道一時的
2020年1ページ0.07410～20パンスターズ2020年8月12日準衛星安定馬蹄軌道安定
(614689) 2020 XL 50.3871100–1260パンスターズ2020年12月12日地球のトロイの木馬地球のトロイの木馬
2022 NX10.0255～15歳ムーンベース南天文台2020年7月2日臨時衛星アポロ小惑星
2022年YG0.19616～30歳ゲンナジー・ボリソフ2022年12月15日準衛星準衛星
2023年FW130.17710～20パンスターズ2023年3月28日準衛星準衛星
2024年PT50.0217～13ATLAS 南アフリカ、サザーランド2024年8月7日臨時衛星臨時衛星
2025 PN 70.10719～30パンスターズ2025年8月2日準衛星準衛星

セレス

準惑星小惑星1 ケレスには、まだ名前のついていない準衛星(76146) 2000 EU 16があると考えられています。

ネプチューン

(309239) 2007 RW 10は、海王星の一時的な準衛星です。 [11]この天体は、約12,500年間海王星の準衛星であり、今後12,500年間はその状態を維持すると予想されます。 [11]

他の惑星

シミュレーションによると、天王星と海王星は太陽系の年齢（約45億年）まで準衛星を保持できる可能性があると考えられていますが、 [12]準衛星の軌道は木星の近くで1000万年、土星の近くで10万年しか安定していません。木星と土星には準衛星があることが知られています。[説明が必要]木星の共軌道である 2015 OL106は断続的に木星の準衛星になり、次に準衛星になるのは2380年から2480年の間です。

人工準衛星

1989年初頭、ソ連のフォボス2号宇宙船は、火星の衛星フォボスの準衛星軌道に投入されました。フォボスから平均軌道半径は約100キロメートル（62マイル）でした。[13]計算によると、フォボス2号はその後数ヶ月間フォボス付近に閉じ込められていた可能性があります。宇宙船は搭載制御システムの故障により行方不明となりました。

2005年、航空宇宙技術者のトーマス・ガンゲールは、火星が太陽と合になり、数週間にわたって太陽によって直接通信が遮断されたときに、地球と火星の乗組員との間の通信中継を提供する宇宙船のための準衛星軌道を提案した。[14]

偶発的な準衛星

いくつかの天体は偶然の準衛星であることが知られており、これはそれらの天体が準衛星となっている天体の重力の影響によって配置を強制されていないことを意味する。[ 15]準惑星 であるケレスと冥王星は、偶然の準衛星を持つことが知られている。[15]冥王星の場合、既知の偶然の準衛星である15810 Arawn は、冥王星と同様にplutinoであり、海王星の重力の影響によってこの配置に強制されている。[15]この力学的挙動は反復的で、Arawn は 240 万年ごとに冥王星の準衛星になり、その配置で約 35 万年間維持される。[15] [16] [17]

参照

参考文献

  1. ^ コナーズ、マーティン;チョーダス、ポール。ミッコラ、セッポ。ウィーガート、ポール。ヴェイレット、クリスチャン。インナンネン、キンモ (2002)。 「地球に似た馬蹄軌道上の小惑星と準衛星の発見」。隕石学と惑星科学。37 (10): 1435–1441。ビブコード:2002M&PS...37.1435C。土井：10.1111/j.1945-5100.2002.tb01039.x。
  2. ^ ミッコラ, S.; ブラッサー, R.; ヴィーガート, P.; イナネン, K. (2004). 「金星の準衛星、小惑星2002 VE68」.王立天文学会月報. 351 (3): L63 – L65 .書誌コード:2004MNRAS.351L..63M. doi : 10.1111/j.1365-2966.2004.07994.x .
  3. ^ Brasser, R.; et al. (2004年9月). 「過渡的共軌道小惑星」. Icarus . 171 (1): 102– 109. Bibcode :2004Icar..171..102B. doi :10.1016/j.icarus.2004.04.019.
  4. ^ Wajer、パヴェウ (2010 年 10 月)。 「地球の準衛星の動的進化: 2004 GU9 と 2006 FV35」(PDF)。イカロス。209 (2): 488–493。ビブコード:2010Icar..209..488W。土井：10.1016/j.icarus.2010.05.012。
  5. ^ ab de la Fuente Marcos, Carlos; de la Fuente Marcos, Raúl (2016). 「馬蹄形から準衛星へ、そして再び：地球共軌道小惑星2015 SO2の奇妙なダイナミクス」. Astrophysics and Space Science . 361 16. arXiv : 1511.08360 . Bibcode :2016Ap&SS.361...16D. doi :10.1007/s10509-015-2597-8. S2CID  189842725.
  6. ^ デ・ラ・フエンテ・マルコス、カルロス;デ・ラ・フエンテ・マルコス、ラウール（2014）。 「小惑星 2014 OL339: さらにもう 1 つの地球準衛星」。王立天文協会の月次通知。445 (3 ) : 2985–2994。arXiv : 1409.5588 。ビブコード:2014MNRAS.445.2961D。土井：10.1093/mnras/stu1978。
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  10. ^ ab 「小さな小惑星は地球の永遠の伴侶」ジェット推進研究所。
  11. ^ アブ ・デ・ラ・フエンテ・マルコス、カルロス;デ・ラ・フエンテ・マルコス、ラウール（2012年9月）。 「(309239) 2007 RW10: 海王星の大型臨時準衛星」。天文学と天体物理学の手紙。545 : L9. arXiv : 1209.1577。ビブコード:2012A&A...545L...9D。土井：10.1051/0004-6361/201219931。S2CID  118374080。
  12. ^ Wiegert, P.; Innanen, K. (2000). 「太陽系外縁部における準衛星の安定性」.天文学ジャーナル. 119 (4): 1978– 1984. Bibcode :2000AJ....119.1978W. doi : 10.1086/301291 .
  13. ^ グリーン、LM;ザハロフ、AV;ピシュカゼ、KM。 Что мы ищем на Фобосе [私たちがフォボスで探しているもの] (ロシア語)。 2009年7月20日のオリジナルからアーカイブ。
  14. ^ Gangale, T. ( 2005). 「MarsSat：火星との確実な通信」. Annals of the New York Academy of Sciences . 1065 : 296–310 . Bibcode :2005NYASA1065..296G. doi :10.1196/annals.1370.007. PMID  16510416. S2CID  22087209.
  15. ^ abcd de la Fuente Marcos、カルロス;デ・ラ・フエンテ・マルコス、ラウール（2012）。 「冥王星の偶然の準衛星、プルチノ 15810 (1994 JR1)」。王立天文協会の月次通知: 手紙。427 (1): L85。arXiv : 1209.3116。ビブコード:2012MNRAS.427L..85D。土井：10.1111/j.1745-3933.2012.01350.x。S2CID  118570875。
  16. ^ “冥王星の偽の衛星”. 2013年1月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年9月24日閲覧。
  17. ^ デ・ラ・フエンテ・マルコス、カルロス;デ・ラ・フエンテ・マルコス、ラウール（2016）。 「アナレンマ基準：偶発的な準衛星は確かに真の準衛星である。」王立天文協会の月次通知。462 (3 ) : 3344–3349.arXiv : 1607.06686 。ビブコード:2016MNRAS.462.3344D。土井：10.1093/mnras/stw1833。
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  • 準衛星情報ページ
  • Astronomy.com: 地球にとって新しい「月」
  • 金星初の準衛星の発見 –トゥルク大学ニュースリリース（2004年8月17日）
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