162173 リュウグウ

162173 リュウグウ

はやぶさ2が撮影したリュウグウのカラー画像、2018年
発見[1]
発見者	リニア
発見場所	リンカーン研究所のETS
発見日	1999年5月10日
指定
MPC指定	(162173) リュウグウ
発音	/ r i ˈ uː ɡ uː / 日本語: [ɾjɯːɡɯː]
名前の由来	竜宮[1 ]
代替名称	1999年7月3日
小惑星カテゴリー	アポロ ・ NEO ・ PHA [1] [2]
軌道特性[2]
エポック2011年12月12日 ( JD 2455907.5)
不確実性パラメータ0
観察アーク	30.32年（11,075日）
遠日点	1.4159 AU
近日点	0.9633 AU
半長軸	1.1896 AU
偏心	0.1902
軌道周期（恒星）	1.30年（474日）
平均異常	3.9832 °
平均運動	0° 45 m 34.56秒/ 日
傾斜	5.8837°
昇交点の経度	251.62°
近日点の議論	211.43°
地球 MOID	0.0006 AU (0.2337 LD )
身体的特徴
寸法	1004メートル×876メートル[3]
平均半径	448 ± 2メートル[3]
赤道半径	502 ± 2メートル[3]
極半径	438 ± 2メートル[3]
音量	0.377 ± 0.005 km 3 [3]
質量	（4.50 ± 0.06）× 10 11  kg [3] [4]
平均密度	1.19 ± 0.03 g cm −3 [3]
赤道表面重力	1/80,000g [4]
朔望周期	7.632 62 ± 0.000 02 時間[3]
軸傾斜	171.64° ± 0.03° [3]
北極赤経	+96.40° ± 0.03° [3]
北極の偏角	−66.40° ± 0.03° [3]
幾何学的アルベド	0.037 ± 0.002 [5] 0.042 ± 0.003 [6] 0.047 ± 0.003 [7] 0.063 ± 0.020 [8] 0.07 ± 0.01 [9] 0.078 ± 0.013 [10]
スペクトル型	SMASS = C g [2]  · C [7]  · C b [11]
絶対等級 （H）	18.69 ± 0.07 (R) [10] 18.82 [8] 19.2 [5] 19.25 ± 0.03 [7] 19.3 [1] [2]

162173 リュウグウ（仮称 1999 JU ₃）は、地球近傍天体であり、アポログループの潜在的に危険な小惑星です。直径は約900メートル（3,000フィート）で、 C型小惑星とB型小惑星の両方の性質を持つ、珍しいスペクトル型Cbの暗い天体です。 ^[11] 2018年6月、日本の宇宙船はやぶさ2が小惑星に到着しました。^[12]測定とサンプルの採取を行った後、はやぶさ2は2019年11月にリュウグウを出発し、 ^{[13] [14]} 2020年12月5日にサンプルカプセルを地球に帰還しました。^{[14]サンプルからは、}ウラシル（ RNAの4つの成分の1つ）やビタミンB3などの有機化合物の存在が示されました。

リュウグウは、1999年5月10日、米国ニューメキシコ州ソコロ近郊のリンカーン研究所地球近傍小惑星研究センターの天文学者らによって発見された。暫定的に1999 JU _3と命名された。^[1]小惑星は、2015年9月28日に小惑星センターによって正式に「リュウグウ」と命名された（ MPC 95804）。^{[15]この名前は、}日本の民話に登場する魔法の海底宮殿である竜宮城を指している。物語では、漁師の浦島太郎が亀の背中に乗って宮殿まで旅し、戻ってくるときに不思議な箱を持ち帰るが、これははやぶさ2がサンプルを持ち帰ったのとよく似ている。^{[1] [16]}

リュウグウは、エウラリアまたはポラナのいずれかに属する小惑星族の一部として形成されました。^[17]これらの小惑星族は、過去の小惑星衝突の破片である可能性が最も高いです。表面の多数の岩石は、母天体の壊滅的な破壊を裏付けています。^[18]リュウグウの母天体は、おそらく内部加熱による脱水を経験しており^[17]、強い磁場のない環境で形成されたに違いありません。^[19]この壊滅的な破壊の後、表面の一部は、内部破壊や質量損失によって赤道尾根（リュウジン・ドルサム）を形成する小惑星の高速回転によって再び形成されました。地質学的に特徴的な西部地域（「西部バルジ」）は、おそらく非対称な内部破壊の結果です。^[20]表面サンプルが小惑星の地質学的歴史のさらなる解明に役立つことが期待されています。^[17]

リュウグウは絶滅した彗星であると考えられている。^[21]

リュウグウは、16か月（474日、長半径1.19 AU）ごとに0.96〜1.41 AUの距離で太陽の周りを回っています。軌道の離心率は0.19、黄道に対する傾斜角は6 °です。^{[2]地球との}最小軌道交差距離は95,443.442 km（0.000638 AU）で、月の距離の0.23倍に相当します。^[2]

トーマス・G・ミュラーらによる2012年の初期分析では、多数の観測所からのデータを使用して、小惑星は「ほぼ球形」であると示唆したが、これは正確な結論を出すのを妨げる事実であり、逆行自転、有効直径0.85〜0.88 km（0.528マイル）、幾何学的アルベド0.044〜0.050である。彼らは、その表面物質の粒径は1〜10 mmであると推定した。^[7]

はやぶさ2探査機が700km（430マイル）の距離に接近中に撮影した最初の画像が2018年6月14日に公開されました。ダイヤモンド形の物体が明らかになりました。直径1kmのリュウグウに接近し、逆行運動を確認した。 ^[23] 2018年6月17日から18日にかけて、はやぶさ2はリュウグウから330kmから240km（210マイルから150マイル）の距離まで接近し、接近時の一連の追加画像を撮影した。^[24]天文学者のブライアン・メイは、数日後に収集されたデータから立体画像を作成しました。^[25]数か月の探査の後、JAXAの科学者は、リュウグウは実際には瓦礫の山であり、その体積の約50%が空間であると結論付けました。^[26]

赤道での重力加速度は約0.11 mm/s ²と評価されており、極では0.15 mm/s ^{2に上昇する。リュウグウの質量は4億5000万トンと推定されている。 [27]}小惑星の体積は0.377 ± 0.005 km ³、形状モデルに基づくと嵩密度は1.19 ± 0.03 g/cm ^{3である。 [3]}

リュウグウは丸い形をしており、赤道の尾根はリュウジン・ドルサムと呼ばれています。リュウグウはベンヌに似たコマ型の小惑星です。尾根は高速回転の段階で強い遠心力によって地滑りや内部の破壊によって形成されました。西側は西部バルジとも呼ばれ、独特の形をしています。鋭い赤道の尾根のある滑らかな表面をしています。現在のリュウグウの高速回転をモデル化すると、西部バルジでは地下物質は構造的に無傷で緩んでいるように見えますが、他の領域は構造破壊に対してより敏感です。これは、西部バルジで過去に構造破壊があったことを示している（以前に構造破壊を経験しなかった要素のみが現在破壊に対して敏感である）。^[20]西部バルジは常世溝と蓬莱溝に隣接しています。

はやぶさ2の観測によると、リュウグウの表面は非常に若く、はやぶさ2が爆発させて作った人工クレーターから収集したデータに基づいて、その年齢は890万±250万年であることが示されました。^{[11] [28]}

リュウグウの表面は多孔質で、塵は全くないか、ごくわずかしか含まれていない。MASCOTに搭載されたMARAと呼ばれる放射計による測定では、岩塊の熱伝導率が低いことが示された。これは、岩塊材料の高い多孔性のその場測定であった。この結果は、 C型小惑星由来のほとんどの隕石は地球の大気圏への突入を生き延びるには脆すぎることを示した。^{[29] [30]} MASCOTのカメラMASCamからの画像では、リュウグウの表面には内部の凝集力がほとんどない、ほぼ黒い2種類の岩石が含まれているが、塵は検出されなかったことが示された。表面の1種類の岩石材料はより明るく、表面は滑らかでエッジが鋭い。もう1種類の岩石は暗く、カリフラワーのような崩れやすい表面をしている。暗い種類の岩石は、暗色の基質を持ち、小さくて明るい、スペクトル的に異なる包有物がある。包有物はCIコンドライトに似ている。^{[31] [32]}はやぶさ2のスラスターの予期せぬ副作用により、暗くて細かい粒子の赤い物質のコーティングが明らかになりました。^[33]

リュウグウの表面には77個のクレーターがある。リュウグウのクレーター密度にはばらつきがあり、クレーター形成のランダム性では説明できない。低緯度ではクレーターが多く、高緯度では少なく、西側バルジ（東経160度～東経290度）のクレーターは子午線付近（東経300度～東経30度）のクレーターより少ない。このばらつきはリュウグウの複雑な地質学的歴史の証拠とみなされている。 ^{[34]表面には人工クレーターが1つあり、}はやぶさ2によって展開された小型衝突装置（SCI）によって意図的に形成された。SCIは2019年4月5日にリュウグウの表面に2kgの銅の塊を発射した。 ^[35]人工クレーターはより暗い地下物質を示した。厚さ1cmの噴出物を作り出し、最大1メートルの深さから物質を掘削した。^[36]

リュウグウには、5メートルを超える大きさの岩が4,400個あります。リュウグウはイトカワやベンヌよりも表面積あたりの大きな岩が多く、20メートルを超える岩は50 km ²あたり約1個です。岩は実験室の衝突破片に似ています。岩の数が多いのは、リュウグウのより大きな母天体が壊滅的に破壊されたためだと説明できます。最大の岩はオトヒメと呼ばれ、大きさは約160 × 120 × 70 mで、クレーターから噴出した岩としては説明がつきません。^[18]

初期分析（フェーズ1）の後、サンプルの一部は、6つのサブチームと、岡山大学と海洋研究開発機構高知コアサンプル研究所の2つのフェーズ2キュレーション機関で構成されるはやぶさ2初期分析チームに配布されました。^[37]

2022年9月、はやぶさ2初期分析ストーンチームは研究結果を発表しました。その内容は次のとおりです。^[38]

• リュウグウのサンプルには、1000℃を超える高温で形成された粒子が含まれており、太陽の近くで形成され、後に太陽系の外に向かって運ばれました。
• サンプルはナイフで切れるほど柔らかく、ハードディスクのように磁場を保存します。
• 形成のシミュレーションが行われ、リュウグウの母天体は太陽系形成後200万年かけて形成されたことが示された。その後300万年かけて50℃まで加熱され、岩石物質と水の反応が起こった。これらの反応で、無水ケイ酸塩は含水ケイ酸塩に、鉄は磁鉄鉱になった。その後、100kmの大きさの母天体は、衝突速度約5km/sの10km未満の大型衝突体によって破壊された。その後、衝突地点から遠く離れた物質からリュウグウが形成された。

細粒鉱物と有機物の重水素と窒素15に富む同位体組成は、リュウグウの母天体が太陽系外縁部で形成されたことを示唆している。^[39]チタン、クロム、モリブデンの同位体異常は、リュウグウの起源を太陽系外縁部に結び付けるさらなる証拠を提供している。^[40]

サンプルに保存された磁性に基づいて、研究者はリュウグウの母天体はおそらく星雲ガスの暗闇の中で形成されたと結論付けました。^[38]

はやぶさ2のサンプルカプセルは、水、軽い有機物、ガス、その他の揮発性物質を保存するために、はやぶさから大幅にアップグレードされました。 ^{[41] [42]}この水は正常に採取され、保存されました。^{[43] [44] [45] [46]}バルクサンプル（約95ミリグラム）では、その水分含有量は6.84±0.34重量％と報告されました。^[47]

独立して、はるかに少ない割り当て（粒子）を持つ研究グループは、4〜7パーセントの水であると報告しました。^[48]

はやぶさ2の観測機器が予想よりも低い水分量を確認したのは、宇宙風化作用の結果であり、乾燥した外皮が生成された。^{[49] [50] [51]}

炭酸化された液体の水が一つの結晶の中に発見された。水には塩分と有機物が含まれていた。液体の水は六方晶系の硫化鉄結晶の中にあった。二酸化炭素はおそらく母天体内部のCO2氷（ドライアイス）だった。水の氷は母天体形成後すぐに溶け、CO2_は水に_溶け込んだ。^{[38] [52] [53]}

「珊瑚礁のような形」の結晶が発見された。これらの結晶はおそらく液体の水で形成されたもので、液体の水はかつて母天体の内部に存在していた。^[38]母天体の表面は乾燥しており、内部は湿潤していた。母天体がより小さな小惑星と衝突した後、内部と表面の物質が混ざり合った。現在、リュウグウの表面には内部と母天体の表面の物質の両方が存在している。^[38]

国際研究チームは、サンプルの中に水によって変化していない物質を少量含む粒子を発見した。研究チームは約0.5 vol%の無水ケイ酸塩を発見した。サンプル中のマグネシウムを豊富に含むオリビンと輝石の同位体分析から、アメーバ状のオリビン集合体とマグネシウムを豊富に含むコンドリュールという2種類の高温物体がリュウグウの表面に付着した可能性が示唆されている。^[54]

はやぶさ2はヘリウムとその他の希ガスを回収した。地球由来の汚染物質がシステムに入り込んだが、リュウグウの成分はまだ測定可能である。^{[55] [56] [57] [48] [58]}

粗粒のフィロケイ酸塩鉱物と関連した脂肪族炭素を多く含む有機物が発見された。このような関連は隕石研究では観察されておらず、小惑星リュウグウに特有のものである可能性がある。^[39]

日本の宇宙船「はやぶさ2」からリュウグウで回収されたサンプルから、科学者たちは20種類のアミノ酸を発見した。^[59]

2023年3月、科学者らはリュウグウから回収されたサンプルからウラシルと ビタミンB3が検出されたと発表した。特定の炭素を豊富に含む隕石から核酸塩基やビタミンが発見された過去の事例とは異なり、サンプルは小惑星から直接採取され、密封されたカプセルで地球に届けられたため、地球側での汚染はあり得なかった。^{[60] [61]}

カーネギー研究所のNanoSIMSベースの分析により、リュウグウのサンプルには太陽系よりも古い粒子が含まれていることが判明しました。これらのプレソーラー粒子の存在量と組成は、CIコンドライトのプレソーラー粒子と比較して類似していました。^[62] J-PARCの粒子加速器を使用する研究者は、ミュオンビームを使用してサンプルの化学組成を分析しました。研究者は、CIコンドライトと比較して同様の組成を発見しましたが、リュウグウのサンプルではシリコンに比べて酸素の存在量が25％低いことがわかりました。隕石の酸素過剰は、地球の大気圏に入った後の汚染による可能性があります。^[63]

リュウグウ付近では、地球規模でも地域規模でも磁場は検出されなかった。この測定は、MASCOTに搭載されたMasMagと呼ばれる磁力計に基づいている。これはリュウグウが磁場を生成していないことを示しており、リュウグウが分裂した大きな天体は、強い磁場のある環境で生成されたものではないことを示している。しかし、この結果はC型小惑星には一般化できない。なぜなら、リュウグウの表面は壊滅的な破壊で再現されたように見えるからである。^[19]

2019年8月現在、IAUによって命名された表面の特徴は13個ある。^{[64] [65] 3つの着陸地点は公式には確認されていないが、JAXAのメディアでは具体的な名前で呼ばれている。リュウグウの特徴のテーマは「子供向けの物語」である。リュウグウは、リュウグウの表面に見られる大きな岩を指す}サクサと呼ばれる特徴タイプを導入した最初の天体であった。

背板とは尾根のことです。リュウグウには背板が 1 つあります。

窩は溝のような特徴です。

サクスムは大きな岩石である。リュウグウは、名前が付けられた最初の天体である。2つの岩石は、JAXAチームによって非公式に「ステュクス」と「スモールステュクス」と名付けられているが、これらの名前がIAUの承認に提出されるかどうかは不明である。どちらの名前もステュクス川を指している。^[67]

JAXAは、特定の着陸地点と回収地点に非公式の名前を付けました。

宇宙航空研究開発機構（JAXA）の探査機「はやぶさ2」は2014年12月に打ち上げられ、2018年6月27日に小惑星に到着した。2020年12月に小惑星からの物質を地球に持ち帰った。^[68]

はやぶさ2ミッションには、さまざまな科学機器を搭載した4台のローバーが含まれています。ローバーは、HIBOU（別名ローバー1A）、OWL（別名ローバー1B）、MASCOT、Rover-2（別名MINERVA-II-2）と名付けられています。2018年9月21日、小惑星の表面を飛び回るこれらのローバーの最初の2台、HIBOUとOWL（合わせてMINERVA-II-1ローバー）がはやぶさ2から放出されました。^[69]高速移動する小惑星の天体への着陸に成功したミッションはこれが初めてです。^[70]

2018年10月3日、ドイツとフランスの共同開発による小惑星探査機（MASCOT）が、ミネルバ探査車が着陸してから10日後にリュウグウに無事到着した。^[71]計画通り、そのミッションは短期間で終了した。着陸機のバッテリー残量はわずか16時間しかなく、充電する方法もなかった。

はやぶさ2は2019年2月22日にリュウグウに短時間着陸し、小さなタンタル弾を表面に発射してサンプルホーン内の表面の破片の雲を収集し、その後、待機位置に戻った。^[72] 2回目のサンプル採取は地表下から行われ、高度500メートルから大きな銅弾を発射して、手つかずの物質を露出させた。数週間後、2019年7月11日に着陸し、サンプラーホーンとタンタル弾を使用して地表下の物質を採取した。^[73]

最後のローバーであるローバー2号、通称MINERVA-II-2号は、はやぶさ2号探査機から切り離される前に故障した。しかし、2019年10月2日にリュウグウの周回軌道上に展開され、重力測定を行った。切り離されてから数日後に小惑星に衝突した。

2019年11月13日、はやぶさ2にリュウグウを離れ、地球への帰還を開始するよう指令が送られた。^[13] 2020年12月6日（オーストラリア時間）、サンプルを詰めたカプセルがオーストラリアに着陸し、短時間の捜索の後回収された。^{[14] [75]}

サンプルカプセルの帰還前には、サンプルの量は少なくとも0.1gになると予想されていた。^[76]バルクサンプル全体の説明は、最初の6か月以内にJAXAによって行われる予定であった。^{[77] [78] [79]}サンプルの5重量％は、JAXAによる詳細な分析に割り当てられる。^[77] 15重量％は初期分析に割り当てられ、10重量％は日本の研究グループによる「フェーズ2」分析に割り当てられる。^[77] 1年以内に、NASA（10重量％）と国際的な「フェーズ2」研究グループ（5重量％）に割り当てられる。^[77] 15重量％は、国際公募による研究提案に割り当てられる。^[77]サンプルの40重量％は、将来の分析のために未使用のまま保管される。^[77]

サンプルカプセルが帰還した後、回収されたサンプルの量はおよそ5.4gであることが判明した。これは予想の50倍であったため、配分計画は次のように調整された。JAXAによる詳細分析に2wt%、初期分析に6wt%、日本の研究グループによる「フェーズ2」分析に4wt%、NASAに10wt%、国際「フェーズ2」研究グループに2wt%、一般向けアウトリーチに1wt%、国際公募に15wt%、残りの60wt%は将来の分析のために保存される。^{[80] [81]}

162173 リュウグウは、地球近傍小惑星リュウグウを探索する 8 人の宇宙鉱夫の冒険を描いた ダニエル・スアレスの小説「デルタ V」の舞台です。

• 宇宙船が訪れた小惑星と彗星のリスト

• Vilas, F. (2008). 「はやぶさ2の地球近傍小惑星ターゲット162173 1999 Ju3と2001 Qc34のスペクトル特性」.天文学ジャーナル. 135 (4): 1101– 1105.書誌コード:2008AJ....135.1101V. doi : 10.1088/0004-6256/135/4/1101 .
• 「国際シンポジウム マルコ・ポーロとその他の小天体サンプルリターンミッション: プログラムとプレゼンテーション」欧州宇宙機関2009 年 5 月 18 ～ 20 日。
• Moskovitz, Nicholas A.; Abe, Shinsuke; Pan, Kang-Shian; Osip, David J.; Pefkou, Dimitra; Melita, Mario D.; et al. (2013年5月). 「はやぶさIIターゲット小惑星(162173) 1999 JU3の回転特性」. Icarus . 224 (1): 24– 31. arXiv : 1302.1199 . Bibcode :2013Icar..224...24M. doi :10.1016/j.icarus.2013.02.009. S2CID  118517193.

ウィキメディア・コモンズには、 162173 リュウグウに関連するメディアがあります。

• 惑星研究所によるMASCOT関連の出版物には、リュウグウ表面の関連画像と3Dモデルが掲載されている。
• 162173 リュウグウ、NeoDyS-2、地球近傍天体 - ダイナミックサイト
  • 暦 ·観測予測 ·軌道情報 · MOID  ·固有要素 ·観測情報 ·接近 ·物理情報 ·軌道アニメーション
• 162173 ESAのリュウグウ–宇宙状況認識
  • 暦 ·観測 ·軌道 ·物理的特性 ·概要
• JPL小天体データベースの162173リュウグウ
  • 接近 ·発見 ·エフェメリス ·軌道ビューア ·軌道パラメータ ·物理パラメータ