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.png/500px-Comet-2IBorisov-HubbleST-20191016_(cropped).png) 2019年10月のボリソフ[a] | |
| 発見 | |
|---|---|
| 発見者 | ゲンナジー・ボリソフ |
| 発見場所 | MARGO 天文台、ナウチヌイ、クリミア |
| 発見日 | 2019年8月30日 最も早い回復日: 2018年12月13日 |
| 軌道特性 | |
| エポック | 2020年1月5日[3] |
| 観察アーク | 389日 |
観測回数 | 1191 |
| 近日点 | 2.006 62 ± 0.000 02 AU |
| 半長軸 | −0.851 32 ± 0.000 07 AU [b] |
| 偏心 | 3.3570 ± 0.0002 (JPL) 3.357（MPC）[4] |
| 傾斜 | 44.0535° ± 0.0001° |
| 308.1500° ± 0.0003° | |
近点引数 | 209.1244° ± 0.0004° |
| 最後の近日点 | 2019年12月8日[3] [4] [5] |
| 次の近日点 | 星間物体 |
| 地球MOID | 1.093 02 オーストラリア |
| 木星MOID | 2.388 AU |
| 身体的特徴 | |
| 寸法 | ≤ 0.5 km [6]（アルベド0.04の場合） ≤ 0.4 km [7] |
2I/ボリソフは、もともとC/2019 Q4（ボリソフ）と命名され、[8] 、初めて観測された放浪彗星であり、オウムアムアに次いで2番目に観測された恒星間侵入彗星である。[9] [10]この彗星は、クリミアの 天文愛好家で望遠鏡製作者のゲンナジー・ボリソフによって、2019年8月29日UTC（現地時間8月30日）に発見された。 [11] [12]
2I/ボリソフ彗星は太陽中心 軌道離心率が3.36で、太陽に束縛されていない。[13]この彗星は2019年10月末に太陽系の黄道を通過し、11月24日午後10時30分に太陽に最も接近した。2019年12月8日には2AU に 到達した。[3] [14]彗星は2019年12月28日に地球に最も接近した。 [15] 2019年11月、イェール大学の天文学者は彗星の尾が地球の14倍の大きさであると述べ、「別の太陽系からの訪問者の隣で地球がいかに小さいかを実感します」と述べた。[16]
命名法
この彗星は国際天文学連合（IAU）によって正式には「2I/ボリソフ」と呼ばれており、「2I」または「2I/2019 Q4」が呼称で「ボリソフ」が名前であるが、特に一般の報道では「ボリソフ彗星」と呼ばれることもある。[c] 1I/オウムアムアに次いで2番目に観測された恒星間侵入者であったため、「2I」という呼称が与えられた。ここで「I」は恒星間を意味する。[17] [8]ボリソフという名前は、彗星に発見者の名を付けるという伝統に従っている。2I/ボリソフという最終的な呼称が与えられる前、この天体は他の名前で呼ばれていた。
- 初期の軌道解析では、この彗星は地球近傍天体である可能性が示唆されており、国際天文学連合の小惑星センター（MPC）の地球近傍天体確認ページ（NEOCP）にgb00234として掲載された。[18]
- 13日間の観測後のさらなる改良により、この天体は双曲面彗星であることが明らかになり、2019年9月11日に小惑星センターによってC/2019 Q4（ボリソフ）という名称が与えられた。[19]ダヴィデ・ファルノッキア、ビル・グレイ、デビッド・トーレンを含む他の多くの天文学者は、この彗星が星間彗星であると結論付けた。[19]
- 2019年9月24日、IAUは小天体命名作業部会がボリソフという名前を維持し、この彗星に2I/ボリソフという恒星間指定を与え、この彗星が確かに恒星間彗星であることを正式に発表した。[17] [8]
特徴
| 外部ビデオ | |
|---|---|
 近日点にある星間彗星2I/ボリソフ（2019年12月8日）。 |
小惑星のような外観をしたオウムアムアとは異なり、2I/ボリソフの核はコマ、つまり塵とガスの雲に囲まれていた。 [20]
サイズと形状
2I/ボリソフ核の直径の初期の推定値は、1.4～16 km である。[23] [24] 2I/ボリソフは、太陽系の彗星とは異なり、太陽系フライバイ中に著しく縮小し、近日点通過前に少なくとも0.4%の質量を失った。[7]また、非重力加速度の振幅により、核の大きさの上限は0.4 kmとなり、これはハッブル宇宙望遠鏡による以前の上限である0.5 kmと一致している。[6]この彗星は地球から3億km以内にはそれほど近づかなかったため、レーダーを使用してその大きさと形を直接決定することはできない。これは、 2I/ボリソフによる恒星の掩蔽を使用して行うことができるが、掩蔽は予測が難しく、軌道を正確に決定する必要があり、検出には小型望遠鏡のネットワークが必要になる。[25]
回転
ハッブルの観測による研究では、光度曲線の変化は発見されなかった。この研究によると、自転周期は10時間以上でなければならない。[26] CSAのNEOSSatによる研究では、13.2±0.2日の周期が発見されたが、これは核スピンによるものではないと思われる。[27]利用可能な軌道決定に基づく モンテカルロシミュレーションでは、2I/ボリソフの赤道傾斜角は約59度または90度である可能性があり、後者は最新の軌道決定で支持されている。[28]
化学組成と核構造
デイヴィッド・ジューイットとジェーン・ルーは、コマの大きさから、この彗星は毎秒2kgの塵を生成し、毎秒60kgの水を失っていると推定している。彼らは、この彗星が 太陽から4～ 5auの距離にあった2019年6月に活動を開始したと推測している。 [6]画像アーカイブを検索したところ、2018年12月13日という早い時期に2I/ボリソフの観測が見つかったが、2018年11月21日には観測されておらず、この2つの日付の間に活動を開始したことを示している。[29]
2I/ボリソフの組成は太陽系の彗星では珍しいが、水と二原子炭素（C2 ）が比較的少ないが、一酸化炭素とアミン（R-NH2 ）が豊富に含まれており、太陽系の彗星では見られないわけではない。[30] 2I/ボリソフの尾部における一酸化炭素と水のモル比は35～105%で、太陽系の彗星の平均比率4%とは対照的に、珍しい青い尾を持つ彗星C/2016 R2（PANSTARRS）に似ている。[31]
2I/ボリソフ彗星は、未知の揮発性ニッケル化合物に起因する微量の中性ニッケル放射も発生している。[32]ニッケルと鉄の存在比は太陽系の彗星とほぼ同じである。[33]
軌道
地球から見ると、この彗星は9月から11月中旬まで北の空にあった。10月26日にレグルス付近で黄道面を横切り、 [ 36] 2019年11月13日に天の赤道を越え、南の空に入った。2019年12月8日、彗星は近日点（太陽に最も近づく地点）に到達し[3]、小惑星帯の内縁近くにいた。12月下旬には地球に最も近づき、[11] [14] 1.9 au、太陽からの離角は約80°となった。[5]軌道傾斜角が44°であるため、2I/ボリソフ彗星は惑星に目立った接近をしなかった。[3] 2I/ボリソフ彗星はペルセウス座との境界付近のカシオペア座の方向から太陽系に入った。この方向は、銀河ハローからではなく、銀河面から発生したことを示している。[35] [37]望遠鏡の方向に太陽系を離れる。[35] [37]星間空間では、2I/ボリソフはおよそ太陽を基準として1光年を移動するには9000年かかります。[e]
2I/ボリソフの軌道は極めて双曲的で、軌道離心率は3.36である。[3] [4]これは、太陽中心軌道離心率が1をわずかに上回る300以上の既知の弱い双曲型彗星よりもはるかに高く、離心率が1.2のオウムアムアよりも高い。[38] [f] 2I/ボリソフはまた、双曲的過剰速度（）を持っている。32 km/sであり、摂動によって説明できる速度よりもはるかに高い。摂動によって、太陽から無限遠に近づくときに数 km/s 未満の速度が生じる可能性がある。[39]これら 2 つのパラメーターは、2I/ボリソフが恒星間起源であることを示す重要な指標である。[35] [40]比較のために、太陽系を離れるボイジャー 1 号宇宙船は 16.9 km/s (3.57 AU/a) で移動している。 [41] 2I/ボリソフは、過剰速度が高く、近日点距離がかなり長いため、オウムアムアよりもはるかに大きな離心率を持っている。距離が長いため、太陽系を通過するときに太陽の重力がその進路を変えることはほとんどできない。[35]
2I/ボリソフ — 軌道図
観察
発見
この彗星は、アマチュア天文家のゲンナジー ・ボリソフ氏によって、クリミア半島のナウチニにある彼の個人天文台MARGOで、彼が設計・製作した0.65メートルの望遠鏡を使って2019年8月30日に発見された。 [42]この発見は、クライド・トンボーによる冥王星の発見と比較されている。[43]トンボー氏もアマチュア天文家で、独自の望遠鏡を製作していたが、冥王星はローウェル天文台の天体写真器を使って発見した。発見当時、この彗星は地球に近づいていた。太陽から3AU 、地球から3.7AUの距離にあり、太陽からの離角は38°であった。[44]ボリソフは発見を次のように表現した。[45]
私はそれを8月29日に観測しましたが、グリニッジ標準時は8月30日でした。[g]フレーム内に動く物体が見えましたが、それは主な小惑星とは少し違う方向に動いていました。[h]その座標を測定し、小惑星センターのデータベースを調べました。すると、それは新しい物体であることがわかりました。次に、地球近傍天体評価を測定しました。[i]これはさまざまなパラメータから計算され、100％であることがわかりました。つまり、危険です。このような場合、私はすぐに危険な小惑星を確認するための世界のウェブページにパラメータを投稿しなければなりません。[j]私はそれを投稿し、物体は拡散しており、小惑星ではなく彗星であると書きました。
2I/ボリソフ彗星の恒星間起源を確認するのに数週間を要した。初期の観測に基づく軌道解には、この彗星が太陽から1.4 AUの距離にある地球近傍天体で、軌道周期が1年未満の楕円軌道を描いている可能性が含まれていた。[18]その後、 NASA ジェット推進研究所のスカウトは、12日間にわたる151回の観測結果を使用して、離心率の範囲を2.9～4.5と算出した。[51]しかし、観測期間がわずか12日間であったため、観測が太陽の離角が低いときに行われ、差屈折などのデータにバイアスが生じる可能性があるため、恒星間起源であるかどうかについては依然として疑問が残っていた。非常に離心率の高い軌道に大きな非重力の力をかけると、離心率が約1、地球との最小軌道交差距離（MOID）が0.34 AU（5100万km）、近日点が2019年12月30日頃の0.90 AUとなる解が生成される可能性がある。 [52]しかし、利用可能な観測に基づくと、非重力の力（ガス放出による推力）がこれまでのどの彗星よりも軌道に影響を与えた場合にのみ、軌道は放物線状になる可能性がある。[53]最終的に、より多くの観測により、軌道は双曲解に収束し、これは星間起源を示し、非重力の力ではその動きを説明できないことを示した。[19]
観察
最後の観測は近日点通過から7か月後の2020年7月であった。[3] 2I/ボリソフ彗星の観測は、この彗星が太陽系に向かっている途中で検出されたという事実に助けられた。オウムアムアは太陽系を離れる途中で発見されたため、観測可能範囲外になるまで80日間しか観測できなかった。最接近が伝統的な年末休暇の近くに起こり、観測期間が延長されたことから、一部の天文学者は2I/ボリソフ彗星を「クリスマス彗星」と呼んでいる。[13] [54]ハッブル宇宙望遠鏡による観測は、彗星が太陽から十分離れたため望遠鏡で安全に観測できるようになった10月12日に始まった。[55]ハッブルは地上の望遠鏡よりもコマの交絡効果の影響を受けにくいため、2I/ボリソフの核の回転光曲線を研究することができる。これにより、その大きさと形状の推定が容易になるはずである。[更新が必要]
彗星の化学
2I/ボリソフの予備的な（低解像度の）可視スペクトルは、典型的なオールトの雲の彗星に似ていた。[ 56 ] [57]その色指数も太陽系の長周期彗星に似ている。[6]388 nmの波長はシアン化物（化学式CN）の存在を示しており、これはハレー彗星を含む太陽系彗星で最初に検出される典型的なものである。[58]これは星間物体からのガス放出の初めての検出であった。[59] 2原子炭素の非検出は2019年10月にも報告されており、C 2対CNの比は0.095 [60]または0.3未満であった。 [61] 2原子炭素は2019年11月に確実に検出され、測定されたC 2対CN比は0.2 ± 0.1 。[62]これは炭素鎖が枯渇した彗星群に似ており、木星族彗星[60]か、 C/2016 R2に代表される珍しい青色の一酸化炭素彗星のいずれかである。[63] 2019年11月末までに、C 2 の生成は劇的に増加し、C 2対 CN 比は0.61に達し、明るいアミン（NH 2）バンドが出現した。 [64]原子状酸素も検出されており、このことから観測者は太陽系の彗星と同様の速度で水のガス放出があると推定した。[65] [66]当初、2019年9月には水もOH線も直接検出されなかった[67]。OH線の最初の明確な検出は2019年11月1日に行われ、OH生成は2019年12月初旬にピークに達した。[68]
核分裂の疑い
この彗星は太陽から約2AU以内に接近したが、この距離では多くの小型彗星が崩壊することが分かっている。彗星が崩壊する確率は、その核の大きさに大きく依存する。Guzikらは、2I/ボリソフの場合、これが起こる確率は10%と推定した。[15] JewittとLuuは、2I/ボリソフを、2019年5月に太陽から1.9AUの距離で崩壊した、同様の大きさの別の彗星C/2019 J2（パロマー）と比較した。[69] [6]小型彗星で時々見られるように、核が崩壊した場合、ハッブル望遠鏡を使用して崩壊プロセスの進化を研究することができる。[70] [6]
2020年2月から3月にかけての激しい爆発により、3月12日までに彗星から「核の断片化が続いている」と疑われる状態になった。[71]実際、2020年3月30日にハッブル宇宙望遠鏡が撮影した画像には、非恒星核が写っており、ボリソフ彗星2Iが太陽に向かって大きな破片を放出したことを示している。[72] [73] [74]放出は3月7日頃に始まったと推定されており、[75]その頃に発生した爆発の1つで発生した可能性がある。[76]放出された破片は2020年4月6日までに消えたようだ。[77]
2020年4月6日に報告された追跡調査では、単一の物体のみが観測され、破片の構成要素は消滅したことが指摘された。[77] [78]その後の分析では、放出された塵と破片の合計質量は核の全質量の約0.1％であり、この出来事は破片化ではなく大規模な爆発であったことが示された。[79]
探検
2I/ボリソフの高双曲過剰速度秒速32キロメートルの速さでは、既存の技術では宇宙船が彗星に到達するのは困難である。恒星間研究イニシアチブのチームによると、理論的には2018年7月にファルコン・ヘビー級のロケットで202キログラム（445ポンド）の宇宙船、またはスペース・ローンチ・システム（SLS）級のブースターで765キログラム（1687ポンド）の宇宙船を2I/ボリソフ彗星の迎撃に送ることができただろうが、それはこの天体が最適な打ち上げ日に間に合うよりもずっと早く発見されていた場合に限られる。実際の発見日以降の打ち上げではファルコン・ヘビー級ロケットを使用する可能性がなくなり、木星近くと太陽近くでのオーベルト操縦と、より大きな打ち上げロケットが必要になる。 SLSクラスのロケットでも、3kg（6.6ポンド）のペイロード（キューブサットなど）を、2045年に2I/ボリソフを迎撃する軌道に打ち上げることしかできなかっただろう。34 km/s。[80]議会証言によると、NASAがこのような迎撃ミッションを開始するには少なくとも5年間の準備が必要になる可能性がある。[81]
参照
- オウムアムア- 発見された最初の恒星間侵入者
- 青色（一酸化炭素が豊富）の彗星
- C/1980 E1 (ボーウェル) – 太陽系で知られている最も離心率の高い彗星で、離心率は1.057
- 太陽系の天体の最大遠日点別リスト
注記
- ^ ハッブル宇宙望遠鏡の広視野カメラ3のUVIS F350LPチャンネルで2019年10月12日に撮影されたボリソフのダストトレイルの写真。[1] [2]この写真が撮影された時点で、ボリソフは地球から4億1800万km（2億6000万マイル）離れており、これは小惑星ケレスと太陽の平均距離とほぼ同じで、時速17万7000キロメートル（11万マイル）の速度で移動していた。[2]
- ^ 離心率が 1 より大きい天体は負の半長軸を持ち、正の軌道エネルギーを持ちます。近日点距離が小さいほど、また離心率が 1 より大きいほど、半長軸の値は 0 に近くなります。
- ^これは ゲンナジー・ボリソフによって発見された8番目の彗星であるため、ここでは曖昧な用語「ボリソフ彗星」は正式には使用されていません。
- ^ 太陽の重力に束縛されている物体の場合、太陽から無限遠に相当する距離に近づくときの速度は、毎秒数キロメートル未満になるはずです。太陽から最も遠い距離では、ハレー彗星は太陽に対して毎秒約 1 キロメートルの速度で移動します。
- ^ 299 792 .458 km/s / 32.2 km/s = 光より 9310 倍遅い。
- ^ 放物線軌道（離心率1）を持つ彗星は、進入した方向と同じ方向に太陽系を離れ、進路は180°変更されます。離心率が高い2I/ボリソフはより開いた軌道を持ち、太陽系を通過する際に進路が34°しか変更されません。
- ^ これは明らかに間違いである。クリミアはグリニッジより3時間進んでいるので、ボリソフが最初に彗星を観測したのはクリミアで8月30日であった。[47]
- ^ 太陽を周回する85万個の天体のうち、75万6000個（89%）がメインベルト小惑星である。[48]
- ^ NEO評価は、新しい天体が地球近傍天体の候補である確率を計算する。[49]
- ^ これは地球近傍天体や潜在的に危険な天体を確認するためのNEO確認ページを指します。[50]
参考文献
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ハッブル望遠鏡は、彗星が時速11万マイルで移動する様子を一連のスナップショットで撮影した。 [...] ハッブル望遠鏡がこの写真を撮影したとき、彗星は地球から2億6千万マイル離れていた。 [...] 2019年10月12日に撮影されたこのハッブル望遠鏡の画像は、 [...] 核の周囲に塵が集中している様子を示している（核は小さすぎてハッブル望遠鏡では見えない）。
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、 2I/ボリソフに関連するメディアがあります。
- JPL小天体データベースの2I/ボリソフ
- 2I/ボリソフ彗星の画像 – 彗星は「地球の14倍の大きさ」（イェール大学、2019年11月）
- ハワイのジェミニ天文台から撮影された2I/ボリソフの画像
- パリ天文台 (LESIA)からの 2I/ボリソフの写真
- 発見アニメーション
- ProjectPluto の FAQ (Bill Gray)
- 太陽系外惑星百科事典 – 2I/ボリソフ
- 双曲軌道シミュレーション – 2I/Borisov (Tony Dunn)
- 小惑星センター MPEC 2019-T116 : 彗星 2I/ボリソフ
- 吉田誠一氏による等級プロット（aerith.net）（予測明るさ付き）
- ビデオ (31:13) – 2I/Borisov のYouTubeでの講演(MBusch/ SShostak ) – SETI (2019 年 9 月 19 日)
- ビデオ (02:07) – 2I/ボリソフの化学組成YouTube – NASA (2020 年 4 月 20 日)
- ビデオ (01:00) – YouTubeの 2I/ボリソフ軌道アニメーション
- ボリソフの太陽系フライバイのインタラクティブな 3D 重力シミュレーション
