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コマは彗星の核の周りの星雲状の外被で、彗星が高度に楕円形の軌道で太陽の近くを通過するときに形成される。彗星が温まると、その一部が昇華する。[1]これにより、望遠鏡で見ると彗星はぼんやりと見え、恒星と区別できる。コマという言葉は、ギリシャ語の「髪」を意味するκόμη ( kómē ) に由来し、彗星という言葉自体の語源となっている。[2] [3]
コマは一般に氷と彗星の塵でできている。[1]彗星が 太陽から3～4 au (2億8000万～3億7000万 マイル、4億5000万～6億 km ) 以内にあるとき、核から流出する揮発性物質の最大90%は水である。[1] H 2 O親分子は主に光解離によって破壊され、光イオン化によっても破壊される量ははるかに少ない。[1]太陽風は、光化学反応に比べると水の破壊にあまり関与していない。[1]大きな塵粒子は彗星の軌道に沿って残され、小さな粒子は光圧によって太陽から彗星の尾へと押しやられる。
2014年8月11日、天文学者らは、アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計（ALMA）を初めて使用し、 C/2012 F6（レモン）彗星とC/2012 S1（アイソン）彗星のコマ内部のHCN、HNC、H 2 CO、塵の分布を詳細に説明した研究結果を発表しました。[4] [5] 2015年6月2日、NASAは、67P/チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星を観測しているロゼッタ宇宙探査機のALICE分光器が、彗星核からコマに放出された水と二酸化炭素分子の解放は、これまで考えられていた太陽からの光子ではなく、太陽放射による水分子の光電離によって生成された電子（彗星核の上空1 km （ 0.62マイル）以内）によるものであることを明らかにしたと報告しました。[6] [7]
サイズ
コマは、彗星が太陽に近づくにつれてサイズが大きくなり、密度が非常に低いにもかかわらず、木星の直径と同じくらいの大きさになることがあります。[2] 2007年10月の爆発から約1か月後、17P/ホームズ彗星は一時的に太陽よりも大きな希薄な塵の大気を持ちました。 [8] 1811年大彗星も、太陽とほぼ同じ直径のコマを持っていました。[9]コマはかなり大きくなることがありますが、太陽から約1.5AUの 火星の軌道を横切る頃にサイズが小さくなることがあります。[9]この距離では、太陽風が十分に強くなり、コマからガスと塵を吹き飛ばし、尾を拡大します。[9]
X線
1996 年 3 月下旬、彗星がX 線を放射しているのが発見されました。 [10]これは研究者を驚かせました。というのも、X 線放射は通常、非常に高温の物体と関連しているからです。X 線は、彗星と太陽風の相互作用によって生成されると考えられています。つまり、高電荷イオンが彗星の大気中を飛行すると、彗星の原子や分子と衝突し、彗星から 1 つ以上の電子が「剥ぎ取られ」ます。この剥ぎ取られによって、X 線と遠紫外線 光子が放射されます。[11]
観察
基本的な地表ベースの望遠鏡といくつかの技術を使えば、コマの大きさを計算できる。[12]ドリフト法と呼ばれる方法では、望遠鏡を所定の位置に固定し、目に見える円盤が視野を通過する時間を測定します。[12]その時間に彗星の赤緯の余弦を掛け、0.25 を掛けると、コマの直径（分角）に等しくなります。[12]彗星までの距離がわかれば、コマの見かけの大きさを決定できます。[12]
2015年、ESAのロゼッタ宇宙船に搭載されたALICE装置が、彗星67/Pに向けて飛行し、彗星の大気とも呼ばれるコマ内で水素、酸素、炭素、窒素を検出したことが報告された。[13]アリスは紫外線分光器で、紫外線によって生成された電子が衝突し、水と一酸化炭素の分子を分解していることを発見した。[13]
水素ガスハロー
OAO-2（「スターゲイザー」）は、彗星の周りに大きな水素ガスのハローを発見しました。[14]宇宙探査機ジョットは、1986年にハレー彗星に接近した際に、780万km離れた場所で水素イオンを検出しました。 [15]水素ガスのハローは、太陽の直径（1250万マイル）の15倍であることが検出されました。これがNASAのパイオニア金星探査機を彗星に向けるきっかけとなり、彗星は毎秒12トンの水を放出していると判定されました。これらの波長は大気によって遮られるため、地球の表面からは水素ガスの放出は検出されていません。[16]水が水素と酸素に分解されるプロセスは、ロゼッタ宇宙船に搭載されたALICE装置によって研究されました。[17]問題の1つは、水素がどこからどのように来るのか（例：水の分解）です。
まず、太陽からの紫外線光子が彗星のコマにある水分子に衝突してイオン化し、高エネルギー電子を叩き出します。この電子は次にコマにある別の水分子に衝突し、2つの水素原子と1つの酸素原子に分解し、その過程でエネルギーを与えます。その後、これらの原子は紫外線を放出し、アリスは特徴的な波長で検出します。[17]
1970年代にはスカイラブによってコホーテク彗星の周囲に太陽の3倍の大きさの水素ガスハローが検出されました。 [18] SOHOはヘール・ボップ彗星の周囲に半径1AUを超える水素ガスハローを検出しました。[19]彗星から放出された水は太陽光によって分解され、水素が紫外線を放出します。[20]ハローは直径100億メートルと測定されており、太陽の何倍もの大きさです。[20]水素原子は非常に軽いため、太陽によってイオン化されるまでに長距離を移動できます。[20]水素原子がイオン化されると、特に太陽風によって吹き飛ばされます。[20]
構成
ロゼッタ探査機は、67P彗星のコマに一酸化炭素、二酸化炭素、アンモニア、メタン、メタノールを発見した。また、少量のホルムアルデヒド、硫化水素、シアン化水素、二酸化硫黄、二硫化炭素も発見した。[21]
67Pのハローに含まれる上位4つのガスは、水、二酸化炭素、一酸化炭素、酸素でした。[22]彗星から放出される酸素と水の比率は数か月間一定のままでした。[22]
コマスペクトル
参照
参考文献
- ^ abcde Combi, Michael R.; Harris, WM; Smyth, WH (2004). 「彗星コマ内のガス力学と運動学: 理論と観測」(PDF) . Comets II . 745 .月惑星研究所: 523–552. Bibcode :2004come.book..523C.
- ^ ab 「第14章、第2節 | 彗星の外観と構造」lifeng.lamost.org 。 2017年1月8日閲覧。
- ^ 「彗星」。Dictionary.com Unabridged (オンライン)。nd 。 2016年1月2日閲覧。
- ^ ズブリツキー、エリザベス、ニール・ジョーンズ、ナンシー（2014年8月11日）。「RELEASE 14-038 - NASAの彗星の3D研究で化学工場の稼働が明らかに」NASA。2014年8月12日閲覧。
- ^ Cordiner, MA; et al. (2014年8月11日). 「アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計を用いた彗星C/2012 F6 (レモン) とC/2012 S1 (ISON) の内側コマにおける揮発性物質の放出のマッピング」.アストロフィジカルジャーナル. 792 (1): L2. arXiv : 1408.2458 . Bibcode :2014ApJ...792L...2C. doi :10.1088/2041-8205/792/1/L2. S2CID 26277035.
- ^ Agle, DC; Brown, Dwayne; Fohn, Joe; Bauer, Markus (2015年6月2日). 「NASAのRosetta搭載機器が彗星の大気を発見」NASA . 2015年6月2日閲覧。
- ^ Feldman, Paul D.; A'Hearn, Michael F.; Bertaux, Jean-Loup; Feaga, Lori M.; Parker, Joel Wm.; et al. (2015年6月2日). 「ロゼッタの Alice 遠紫外線分光器によるチュリュモフ・ゲラシメンコ彗星 67P の核近傍コマの測定」(PDF) .天文学と天体物理学. 583 : A8. arXiv : 1506.01203 . Bibcode :2015A&A...583A...8F. doi :10.1051/0004-6361/201525925. S2CID 119104807.
- ^ Jewitt, David (2007-11-09). 「彗星ホームズは太陽より大きい」ハワイ大学天文学研究所。2007-11-17閲覧。
- ^ abc Gary W. Kronk . 「The Comet Primer」Cometography.com 。 2011年4月5日閲覧。
- ^ 「彗星から初めてX線が発見される」ゴダード宇宙飛行センター。2006年3月5日閲覧。
- ^ 「相互作用モデル - 彗星による宇宙天気の調査」 KVI 原子物理学。 2006 年 2 月 13 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009 年 4 月 26 日閲覧。
- ^ abcd Levy, DH (2003). David Levyの彗星の観測と発見ガイド。ケンブリッジ大学出版局。p. 127。ISBN 9780521520515. 2017年1月8日閲覧。
- ^ ab 「紫外線研究で彗星のコマに意外な事実が判明 / ロゼッタ / 宇宙科学 / 活動 / ESA」 esa.int . 2017年1月8日閲覧。
- ^ 「軌道上天文台OAO-2」。 sal.wisc.edu 。2017年1月8日閲覧。
- ^ 「Giotto の概要 / 宇宙科学 / 私たちの活動 / ESA」。esa.int。2017年 1 月 8 日閲覧。
- ^ 「彗星について」 lpi.usra.edu . 2017年1月8日閲覧。
- ^ ab 「紫外線研究で彗星のコマに意外な事実が判明 | ロゼッタ – ESA の彗星追跡機」。blogs.esa.int 。2017 年 1 月 8 日閲覧。
- ^ 「SP-404 スカイラブの天文学と宇宙科学 第4章 コホーテク彗星の観測」history.nasa.gov 。 2017年1月8日閲覧。
- ^ バーナム、R. (2000)。グレートコメッツ。ケンブリッジ大学出版局。p. 127。ISBN 9780521646000. 2017年1月8日閲覧。
- ^ abcd 「NASAの宇宙」。ase.tufts.edu 。 2017年1月8日閲覧。
- ^ 「彗星の匂い：腐った卵と尿 - CNET」 cnet.com . 2017年1月8日閲覧。
- ^ ab 「ロゼッタが彗星67Pで分子状酸素を発見（更新）」 phys.org . 2017年1月8日閲覧。
外部リンク
Scholia には昏睡状態のプロファイル (Q259854) があります。
- 彗星の外観と構造
- NASA - 彗星
- NASA - 宇宙 - 彗星（第 14 章）