活動的な小惑星

2010年12月12日に彗星のような外観を呈した小惑星596 Scheila
2022年に南天体物理研究望遠鏡が捉えた、小惑星二重軌道変更試験の小惑星衛星 ディモルフォスへの衝突後に生じた塵の噴出物と尾。

活動小惑星は、小惑星のような軌道を持ちながら、彗星のような視覚的特徴を示す太陽系の小天体である。 [1]つまり、活動小惑星にはコマや尾などの質量損失の視覚的証拠が見られるが（彗星のように）、軌道は木星の軌道内にとどまっている（小惑星のように）。[2] [3]これらの天体は、2006年に天文学者のデイビッド・ジューイットとヘンリー・シェイによってメインベルト彗星（MBC）と命名されたが、この名称は、彗星のように必然的に氷で構成され、メインベルト内にのみ存在することを意味している。しかし、活動小惑星の数が増えていることから、必ずしもそうではないことが明らかになっている。[2] [4] [5]

最初に発見された活動的な小惑星は7968エルスト・ピサロです。1979年に小惑星として発見されましたが、 1996年にエリック・エルストとグイド・ピサロによって尾があることが発見され、133P/エルスト・ピサロ彗星という名称が与えられました。[2] [6]

軌道

彗星は軌道の大部分を木星と同程度かそれ以上の距離で太陽から周回しますが、活動小惑星は木星の軌道内で軌道を周回し、その軌道は標準的な小惑星の軌道と区別がつかないことがよくあります。ジューイットは活動小惑星を、質量損失の視覚的証拠に加えて、以下の軌道を持つ天体と定義しています。[3]

ジューイットは、現実の太陽系が理想化された制限三体問題から逸脱することで生じる曖昧なケースを避けるために、小惑星と彗星を区別するためのティセランパラメータとして、木星自体のティセランパラメータである3.0ではなく3.08を選択した。[3]

最初に確認された3つの活動小惑星はすべて小惑星帯の外側を周回している。[7]

活動

ハッブル宇宙望遠鏡で観測された小惑星P/2013 R3の崩壊（2014年3月6日）。[8] [9]

活動的な小惑星の中には、近日点付近の軌道の一部にのみ彗星の塵の尾を呈するものもある。これは、小惑星表面の揮発性物質が昇華し、塵を吹き飛ばしていることを強く示唆している。[10] 133P/エルスト・ピサロ小惑星の活動は再発性で、過去3回の近日点において観測されている。[2]この活動は5～6年の軌道周期のうち1～2か月間[7]持続し、これはおそらく過去100～1000年間に起こった小規模な衝突によって氷が露出したことによるものと考えられる。[7]これらの衝突によって、これらの揮発性物質の地下ポケットが掘り出され、太陽放射にさらされるようになっていると考えられている。[7]

2010年1月に発見されたP/2010 A2（LINEAR）は当初彗星の指定を受け、彗星のような昇華を示していると考えられていましたが[11]、現在ではP/2010 A2は小惑星同士の衝突の残骸であると考えられています[12] [13] 。596 Scheilaの観測では、直径約35メートルの別の小惑星の衝突によって大量の塵が巻き上げられたことが示されました。

P/2013 R3

P/2013 R3 (カタリナ・パンスターズ) は、カタリナ・スカイ・サーベイの 0.68 メートル シュミット望遠鏡を使用したリチャード E. ヒルと、ハレアカラの 1.8 メートル パンスターズ 1 望遠鏡を使用したブライス T. ボリンの 2 人の観測者によって独立して発見されました。[14] Pan-STARRS1によって撮影された発見画像には、互いに3インチ以内に2つの異なる光源と、その両方を包み込む尾が組み合わさった様子が示されていました。2013年10月、ラパルマ島の10.4メートル大望遠鏡カナリアスで行われたP/2013 R3の追跡観測では、この彗星が分裂していることが示されました。[15] 10月11日と12日に取得されたスタックされたCCD画像を検査すると、メインベルト彗星は中心に明るい凝縮部を示し、その移動に伴ってさらに3つの破片A、B、Cが生じたことがわかりました。最も明るいA破片は、10月12日にグラナダのシエラネバダ天文台の1.52メートル望遠鏡で取得されたCCD画像でも報告された位置で検出されました。[15]

NASAは、ハッブル宇宙望遠鏡が2013年10月29日から2014年1月14日までの間に撮影した一連の画像について報告し、4つの主要な天体の分離が進んでいることを明らかにした。 [16]太陽光によって引き起こされるヤルコフスキー・オキーフ・ラジエフスキー・パダック効果により、回転速度が増加し、遠心力によって瓦礫の山が分離した。[16]

ディモルフォス

NASAの二重小惑星リダイレクトテスト宇宙船は、連星系小惑星 65803ディディモスの小惑星衛星に衝突し、ディモルフォスを活動小惑星にした。科学者は、いくつかの活動小惑星は衝突イベントの結果であると提唱していたが、小惑星の活性化を観測した人はいなかった。DARTミッションは、正確に知られ、慎重に観測された衝突条件の下でディモルフォスを活性化し、活動小惑星の形成の詳細な研究を初めて可能にした。[17] [18]観測によると、ディモルフォスは衝突後約100万キログラムを失った。[19]衝突によりダストプルームが発生し、一時的にディディモス系を明るくし、数ヶ月間持続する10,000キロメートル（6,200マイル）の長さのダストテイルを発達させた。[20] [21] [22] DARTの衝突は、ディモルフォスの地球規模の表面再形成と形状の変形を引き起こし、直径数十メートルの衝突クレーターを残したと予測されています。 [23] [24] [25]この衝突により、ディモルフォスは無秩序な回転状態になり、ディディモスによる不規則な潮汐力の影響を受ける可能性がありますが、最終的には数十年以内に潮汐固定状態に戻ります。[26] [27] [28]

構成

活動小惑星の中には、従来の彗星のように氷組成の兆候を示すものもあれば、小惑星のように岩石組成のものもあることが知られています。地球の海の重水素比が低すぎるため、従来の彗星が主要な供給源であったとは考えにくいことから、メインベルト彗星が地球の水の供給源であった可能性があるという仮説が立てられています。[29]ヨーロッパの科学者たちは、揮発性物質の含有量を分析し、塵のサンプルを採取するために、キャロラインと呼ばれるMBCからのサンプルリターンミッションを提案しています。[ 10 ]

リスト

この形態クラス（T Jup >3.08）に同定されたメンバーには以下が含まれる：[30] : 17 

名前半長径
（AU）		近日点
（AU）		偏心Tジャップ軌道
クラス		直径
（km）		自転
周期（時間）		原因活動
発見
年		再発？
1 セレス2.7662.5500.0783.310メインベルト（中央）939.49.07水の昇華[3]2014
493 グリゼルディス3.1162.5680.1763.140メインベルト（外側）41.5651.94影響[31]2015✗
596 シェイラ2.9292.450.1633.209メインベルト（外側）159.7215.85影響[32] [33] [34]2011✗
2201 オルジャト2.1740.6240.7133.299NEO（アポロ）1.826歳以上昇華[35]1984✗
3200 フェートン1.2710.1400.8904.510NEO（アポロ）6.263.60熱破壊、脱水破壊、および/または回転崩壊[36]2010✓
6478 ゴルト2.3051.8600.1933.461メインベルト（内側）5.62.49回転崩壊[37] [38] [39]2019✓
（62412）2000年178月3.1592.9090.0793.197メインベルト（外側）10.383.33回転崩壊[40]2014✗
65803 ディディモス/ディモルフォス1.6431.0130.3834.204NEO（アポロ）0.77 / 0.152.26人為的影響2022✗
101955 ベンヌ1.1260.8960.2045.525NEO（アポロ）0.484.29（不明）[30] ：22 
静電浮上、衝撃、熱破壊、または脱水割れ		2019✓
(588045) 2007 FZ 183.1762.7830.1243.188メインベルト（外側）2023
2002 CW 1162.6902.0680.2313.319メインベルト（中央）0.52024
2008 BJ 223.0712.9430.0423.199メインベルト（外側）<0.42022✗
2010 LH 152.7441.7700.3553.230メインベルト（中央）1.4832023✓
紀元前2015年566年3.0622.9570.0343.201メインベルト（外側）2023✗
2015 FW 4122.7652.3190.1613.280メインベルト（中央）2023
2015 VA 1083.1282.4510.2173.160メインベルト（外側）2023
P/2023 JN 162.6962.3000.1473.351メインベルト（中央）2023
107P/4015 ウィルソン・ハリントン2.6250.9660.6323.082NEO（アポロ）6.927.15昇華[41] [42]1949✗
133P/7968 エルスト・ピサロ3.1652.6680.1573.184メインベルト（外側）3.83.47昇華/回転崩壊[43] [44]1996✓
176P/118401 リニア3.1942.5780.1933.167メインベルト（外側）4.022.23昇華[45]2005✗
233P/ラ・サグラ( P/2009 WJ 50 )3.0331.7860.4113.081メインベルト（外側）3.02010✗
238P/読む(P/2005 U1)3.1622.3620.2533.153メインベルト（外側）0.8昇華[46]2005✓
259P/ガラッド(P/2008 R1)2.7271.7940.3423.217メインベルト（中央）0.60昇華[47]2008✓
288P/ (300163) 2006 VW 1393.0512.4380.2013.203メインベルト（外側）1.8 / 1.2昇華[48]2011✓
311P/パンスターズ(P/2013 P5)2.1891.9350.1163.660メインベルト（内側）0.4>5.4回転崩壊[49] [50] [51]2013✓
313P/ギブス（P/2003 S10）3.1542.3910.2423.133メインベルト（外側）2.0昇華[52]2003✓
324P/ラ・サグラ（P/2010 R2）3.0982.6210.1543.099メインベルト（外側）1.1昇華[53]2010✓
331P/ギブス（P/2012 F5）3.0052.8790.0423.228メインベルト（外側）3.543.24回転崩壊[54] [55]2012✗
354P/リニア（P/2010 A2）2.2902.0040.1253.583メインベルト（内側）0.1211.36影響[56]2010✗
358P/パンスターズ (P/2012 T1)3.1552.4100.2363.134メインベルト（外側）0.64昇華[57]2012✗
426P/パンスターズ (P/2019 A7)3.1882.6750.1613.103メインベルト（外側）2.42019✗
427P/アトラス (P/2017 S5)3.1712.1780.3133.092メインベルト（外側）0.901.4昇華/回転崩壊[58]2017✗
432P/パンスターズ (P/2021 N4)3.0452.3020.2443.170メインベルト（外側）<1.42021✗
433P/ (248370) 2005 QN 1733.0672.3740.2263.192メインベルト（外側）3.2昇華/回転崩壊2021✓
435P/パンスターズ (P/2021 T3)3.0182.0560.3193.090メインベルト（外側）2021✗
455P/パンスターズ (P/2021 S9)3.1562.1930.3053.087メインベルト（外側）<1.62017✗
456P/パンスターズ (P/2021 L4)3.1652.7880.1193.125メインベルト（外側）<4.42021✗
457P/2020 O1 (レモン – パンスターズ)2.6472.3290.1203.376メインベルト（中央）0.841.67昇華/回転崩壊[59]2020✓
483P/パンスターズ(P/2016 J1)3.1722.4490.2283.113メインベルト（外側）<1.8 / <0.8昇華[60]2016✓
P/2013 R3 (カタリナ – パンスターズ)3.0332.2050.2733.184メインベルト（外側）約0.4昇華/回転崩壊[61]2013✗
P/2015 X6（パンスターズ）2.7552.2870.1703.318メインベルト（中央）<1.4昇華[62]2015✗
P/2016 G1（パンスターズ）2.5832.0410.2103.367メインベルト（中央）<0.8影響[63]2016✗
P/2018 P3（パンスターズ）3.0071.7560.4163.096メインベルト（外側）<1.2昇華2018✓
P/2019 A3（パンスターズ）3.1472.3130.2653.099メインベルト（外側）<0.82019✗
P/2019 A4（パンスターズ）2.6142.3790.0903.365メインベルト（中央）0.342019✗
P/2021 A5（パンスターズ）3.0472.6200.1403.147メインベルト（外側）0.30昇華2021✗
P/2021 R8（シェパード）3.0192.1310.2943.179メインベルト（外側）2021✗
P/2022 R5（パンスターズ）3.0712.4700.1963.148メインベルト（外側）2022
P/2023 S4（ホーガン）3.1342.5420.1893.185メインベルト（外側）2023
P/2024 L4（ランキン）2.2310.6720.6993.255NEO（アポロ）<0.4回転崩壊？2024
P/2024 R2（パンスターズ）3.1382.3020.2663.104メインベルト（外側）2024

探検

2019年1月6日に粒子を放出している小惑星101955ベンヌがOSIRIS-REx探査機によって撮影された画像で確認された

キャスタリアは、133P/エルスト・ピサロ小惑星を探査し小惑星帯における水の初の現地測定を行い、地球の水の起源の謎を解明することを目的としたロボット宇宙船のミッションコンセプト提案である。 [64]リーダーは、英国オープン大学のコリン・スノッドグラスである。キャスタリアは、2015年と2016年に欧州宇宙機関（ESA）のコズミック・ビジョン計画ミッションM4およびM5に提案されたが、採択されなかった。チームはミッションコンセプトと科学目標の成熟化に取り組んでいる。 [64]必要な建造時間と軌道力学を考慮し、打ち上げ日は2028年10月と提案された。 [64]

2019年1月6日、オシリス・レックス探査機は、地球近傍小惑星101955ベンヌの周回軌道に入った直後に、この小惑星からの粒子放出現象を初めて観測しました。これにより、ベンヌは新たに活動小惑星に分類され、宇宙船によって小惑星の活動が間近で観測された初めての事例となりました。その後、少なくとも10件の同様の現象が観測されています。[4]これらの観測された質量損失現象の規模は、これまで望遠鏡によって他の活動小惑星で観測されたものよりもはるかに小さく、活動小惑星における質量損失現象の規模には連続性があることを示唆しています。[65]

参照

参考文献

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  • 小惑星ファミリーポータルにおける活動小惑星の適切な要素
  • ヘンリー・シェイのメインベルト彗星のページには、メインベルト彗星に関する詳細な情報が掲載されている。
  • デイヴィッド・ジューイット『活動する小惑星』
  • 惑星協会のMBCに関する記事
  • MBCと他の彗星の水の特性の違いの可能性についての議論
  • デビッド・ジューイット氏への YouTube インタビュー (メインベルト彗星に関する議論は動画の 9 分あたりから始まります)
  • デビッド・ジューイットによる衝撃トリガー機構図
  • （596）シェイラの彗星のような出現
  • プロジェクトT3：小惑星群の中の彗星の発見
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