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.png/500px-Dimorphos_North-Up_Image_Composition_(final_10_full-frame_images).png) ディモルフォスの高解像度画像。DART のディディモス偵察・光学航法用小惑星カメラ (DRACO)によって取得された最終 10 枚のフルフレーム画像を組み合わせて作成された。ディモルフォスは、北極が画像の上部を向くように配置されています。2022 年 9 月 26 日の衝突の数秒前に撮影されました。 | |
| 発見[1] | |
|---|---|
| 発見者 | ペトル・プラベツ他[a] |
| 発見場所 | オンドレヨフ天文台 |
| 発見日 | 2003年11月20日 |
| 指定 | |
指定 | ディディモス1世 |
| 発音 | / d aɪ ˈ m ɔːr f ə s / dy- MOR -fəs |
名前の由来 | 「2つの形を持つ」を意味するギリシャ語[2] |
| S/2003 (65803) 1 ディディモス B 「ディディムーン」 | |
| 軌道特性[3] : 28 [4] | |
| エポック2022 年 9 月 26 日 23:14:24.183 UTC ( JD) 2 459 849 .468 3355 ; 衝突時間) [5] : 5 [3] : 28 | |
| 1.206 ± 0.035 km (衝突前) [3] : 28 1.144 ± 0.070 km（衝突後）[6] : 5 | |
| 偏心 | ≈0（衝突前）[7] ：15 0.021 ± 0.014 [8]または0.0247 ± 0.0002 [9] : 16 (衝突後) |
| 11.921 473 ± 0.000 044 時間 （11時間55分17.3秒±0.2秒;衝突前） [3] ：28 11.3676 ± 0.0014時間 （11時間22分03.4秒±5.0秒;衝突後） [8] | |
平均軌道速度 | 0.177 m/s（衝突前）[b] |
| 傾斜 | 黄道に対して169.3° ± 1.0° [c] |
| 衛星の | 65803 ディディモス |
| 身体的特徴[5] : 9 | |
| 寸法 | 177 × 174 × 116 m (±2×4× 2m） |
| 151 ± 5 m（体積換算） | |
| 7.58 × 10 4 m 2 [11] | |
| 音量 | （1.81 ± 0.18）× 10 6 m 3 |
| 質量 | (1.33 ± 0.30) × 10 9 kg (密度が0.6～0.7 g/cm 3）[12] ≈4.3 × 10 9 kg（ディディモスと同じ密度の場合）[5] ：9 |
平均密度 | 0.6～0.7 g/cm3 [ 12] 2.4 ± 0.9 g/cm 3（ディディモスと同じ場合）[7] : 29 |
| ≈11.9時間（同期、衝突前）[13] 混沌（衝突後）[14] | |
| アルベド | 0.15 ± 0.02 [5] : 6 |
スペクトル型 | S [15] |
| 21.4 ± 0.2 [1] [d] | |
ディモルフォス（正式名称：(65803)ディディモスI、暫定名称： S/2003 (65803) 1）は、地球近傍小惑星65803ディディモスの衛星または衛星であり、ディディモスと連星系を形成している。この衛星は、2003年11月20日にペトル・プラベッツが世界中の天文学者の協力を得て発見した。ディモルフォスは、最長部の直径が177メートル（581フィート）あり、 2022年9月26日に宇宙船を月に意図的に衝突させてディディモスの周りの軌道を変更するNASAの宇宙ミッションである二重小惑星方向転換テスト（DART）のターゲットであった。DARTによる衝突前、ディモルフォスは表面が岩で覆われているが、クレーターはほとんどない扁平な回転楕円体の形をしていた。[16]ディディモスが急速な自転により質量を失い、軌道を周回する破片のリングが形成され、それが低密度の瓦礫の山となって今日のディモルフォスとなったときに衛星が形成されたと考えられています。[17] [18] [19]
DARTの衝突により、ディモルフォスのディディモス周回周期は33分短縮され、100万キログラム（2.2 × 10 6 ポンド）を超える破片が宇宙に放出され、塵の柱が発生して一時的にディディモス系が明るくなり、1万キロメートル（6,200マイル）に及ぶ塵の尾が数か月間続いた。[20] [21] [22] DARTの衝突により、ディモルフォスの地球規模の表面再形成と形状の変形が引き起こされ、直径数十メートルの衝突クレーターが残ったと予測されている。 [23] [15] [24]衝突後のディディモス系内の明るさの変動の観測から、衝突によってディモルフォスが楕円形に大きく変形したか、無秩序に回転するようになった可能性があることが示唆されている。[8] [25]ディモルフォスが回転自転状態にあった場合、衛星はディディモスによる不規則な潮汐力の影響を受け、最終的には数十年以内に潮汐固定状態に戻ることになる。 [14] [26] [27] ESAのミッションであるヘラは、DARTがディモルフォスに与える影響をさらに調査するために、2026年にディディモスシステムに到着する予定である。
発見
主小惑星ディディモスは、アリゾナ大学のスペースウォッチプロジェクトのジョー・モンターニによって1996年に発見されました。 [1]衛星ディモルフォスは、チェコ共和国のオンドジェヨフ天文台のペトル・プラベックと同僚による測光観測で2003年11月20日に発見されました。ディモルフォスは、相互食と掩蔽によるディディモスの明るさの周期的な低下を通じて検出されました。彼は協力者とともに、アレシボレーダーの遅延ドップラー画像からディディモスが連星系であることを確認しました。 [28] [13]
語源
国際天文学連合（IAU）の小天体命名作業部会は、 2020年6月23日にこの衛星に正式名称を付与した。 [29]ディモルフォスという名前は、ギリシャ語（Δίμορφος）に由来し、「2つの形を持つ」という意味である。[30] [31] [e]新しい名前の根拠は、「DARTとHeraの宇宙ミッションのターゲットとして、宇宙史上初めて、人間の介入（DARTの衝突）の結果として形が大幅に変化した天体となる」ことである。[2]この名前は、テッサロニキのアリストテレス大学の惑星科学者で、 DARTとHeraの両チームのメンバーであるクレオメニス・ツィガニスによって提案された。[2] IAUによる命名以前は、公式のコミュニケーションではディディムーンというニックネームが使用されていた。[32]
探検
2021年11月24日、NASAと応用物理学研究所は、二重小惑星方向転換試験（DART）の一環として、衝突型宇宙船をディモルフォスに向けて打ち上げた。 [33] [34] DARTは、潜在的に危険な小惑星から地球を守る方法として小惑星の方向転換を試験するために宇宙で実施された最初の実験であった。[35]ディディモス系への10か月の旅の後、衝突機は2022年9月26日に時速約24,000キロメートル（時速15,000マイル）の速度でディモルフォスに衝突した。[35] [36]この衝突により、ディモルフォスのディディモス周回軌道周期は10％減少した。衝突の15日前、衝突体はLICIACubeを放出した。これはイタリア宇宙機関が運用する6Uのキューブサットで、ディディモス系に接近して衝突とその結果生じた塵の柱を撮影した。[33] [40] [41] [42] ハッブル、ジェイムズ・ウェッブ、ルーシー、SAAO、ATLASなどの宇宙船や天文台も、衝突後の数日間にディディモス系の後を追う塵の柱を捉えた。[ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] [ 22 ] ESAはHeraミッションの一環として、2024年に3機の宇宙船をディディモス系に打ち上げ、2026年12月にこの小惑星系に到達して衝突後の状況をさらに調査する予定である。[38] [46] [47]
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DART がディモルフォスの中心部に衝突したことで、それまで 11.92 時間だった公転周期が 33±1 分減少しました。この大きな変化は、衝突によって小惑星から掘り出され宇宙に放出された物質 (イジェクタと呼ばれる) の反動が、DART 宇宙船自体の運動量変化を超えて、小惑星に大きな運動量変化をもたらしたことを示しています。研究者らは、衝突によってディモルフォスの軌道速度が瞬間的に毎秒約 2.7 ミリメートル遅くなったことを発見しました。これもまた、イジェクタによる反動が宇宙船によって小惑星に直接与えられた運動量変化を増幅する上で大きな役割を果たしたことを示しています。その運動量変化は (ディモルフォスの質量に応じて) 2.2 ～ 4.9 倍に増幅され、イジェクタ生成によって伝達された運動量変化が DART 宇宙船単独による運動量変化を大幅に上回ったことを示しています。[48]軌道の変化は小さいが、変化は速度であり、数年かけて蓄積され、大きな位置の変化となる。[49]地球を脅かす仮想の天体の場合、このような小さな変化でも、早期に適用されれば、衝突を緩和または防止するのに十分である可能性がある。地球の直径は約13,000キロメートルなので、仮想の小惑星の衝突はその半分（6,500キロメートル）の小さなシフトで回避できる可能性がある。2 cm/s の速度変化は、約 10 年でその距離まで蓄積されます。
DARTが小惑星に衝突したことで、ディモルフォスは活動小惑星となった。科学者らは、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者は誰もいなかった。DARTミッションは、正確に知られ、注意深く観測された衝突条件の下でディモルフォスを活性化し、初めて活動小惑星の形成の詳細な研究を可能にした。[48] [50]観測によると、ディモルフォスは衝突後に約100万キログラムを失った。[51]衝突により塵の柱が発生し、一時的にディディモス系を明るくし、数ヶ月間持続する1万キロメートル（6,200マイル）の長さの塵の尾を発達させた。[20] [21] [22] DARTの衝突は、直径数十メートルの衝突クレーターを残して、ディモルフォスの全球的な表面再形成と形状の変形を引き起こしたと予測されている。 [23] [15] [24]この衝突により、ディモルフォスは無秩序な 回転運動に陥り、ディディモスによる不規則な潮汐力を受けることになり、最終的には数十年以内に潮汐固定状態に戻るとみられる。 [14] [26] [27]さらに、この衝突により、ディモルフォスの形状はほぼ対称的な「扁平球体」から「平らな楕円形」または「三軸楕円体」に変化した。[52] [53] [54]
サイズと形状
ディモルフォスの直径は約170メートル（560フィート）で、ディディモスの直径は780メートル（2,560フィート）です。ディモルフォスの質量は確認されていませんが、約5 × 10 9 kg （550万トン）で、密度を1000万トンと仮定すると、ギザの大ピラミッドとほぼ同じ質量と大きさになります。2.17 g/cm 3で、ディディモスに似ています。[55]これは、 367943 デュエンデと469219 カモオアレワに次いで、IAUによって正式な名前が付けられた最小の天体の一つです。[2]
DARTミッションの最後の数分間の画像では、卵形の物体が岩で覆われているのが明らかになった。これは、それが瓦礫の山の構造を持っていることを示唆している。[56] [57]
表面
5つの岩（サクサ）と6つのクレーターには、いくつかの文化の伝統的な太鼓の名前が付けられています。直径は約10メートルかそれ以下です。[58]
左:衝突の 2 秒前に DART が撮影したディモルフォスの表面。右:名前の付いた特徴を含むディモルフォスの合成地図。
軌道と回転
ダート · ディディモス · ディモルフォス
連星系の主天体であるディディモスは、 770日（2年1ヶ月）ごとに1.0〜2.3 AUの距離を太陽の周りを回っている。軌道の軌道は、離心率が0.38、黄道に対する傾斜が3°である。2022年10月4日、ディディモスは地球に1060万km（660万マイル）接近した。[59]ディモルフォスは、ほぼ赤道上のほぼ円軌道でディディモスの周りを回っており、公転周期は11.9時間である。公転周期は自転周期と同期しているため、ディモルフォスの同じ面は常にディディモスを向いている。ディモルフォスの軌道は黄道面に対して逆行しており、ディディモスの逆行自転と一致している。[60]
ディモルフォスの自転はYORP効果によって遅くなっており、自転周期の倍増時間は86,000年と推定されている。しかし、ディディモスの周りを公転しているため、潮汐力によって同期自転が維持されている。[61]
参照
- 354P/LINEAR – 2010年以前に別の小惑星によって自然に衝突されたメインベルト小惑星
- P/2016 G1 (PanSTARRS) – 2016年に小惑星に衝突された別のメインベルト小惑星
脚注
- ^ ディモルフォスの発見に関わった天文学者には、P. Pravec、LAM Benner、MC Nolan、P. Kusnirak、D. Pray、JD Giorgini、RF Jurgens、SJ Ostro、J.-L. Margot、C. Magri、A. Grauer、S. Larsonがいる。この発見には、ジェット推進研究所（カリフォルニア州パサデナ）、国立天文・電離層センター/アレシボ天文台（プエルトリコ、アレシボ）、オンドレヨフ天文台（チェコ共和国オンドレヨフ）の光度曲線とレーダー観測が使用された。[1]
- ^ ディモルフォスの場合のように、離心率が無視できる円軌道の場合、平均軌道速度は、軌道の長半径aを半径として、軌道の円周を 1 周するのにかかる時間Tで近似できます。
- ^ Thomas et al. (2023) は、ディモルフォスの軌道極の向きを 黄道座標で示しています。ここで、 λ は黄道経度、 βは黄道緯度 です。[3] ： 28 βは黄道面 からの角度オフセットですが、 黄道に対する傾斜iは、 β = +90°における黄道北極からの軌道極の角度オフセットです。 黄道に対するi は、 βの 補角になります。[10]したがって、 β = –79.3°とすると、黄道からi = 90° – (–79.3°) = 169.3°となります。
- ^ ディモルフォスの絶対等級は、その等級差とディディモスの絶対等級を加算して計算した：18.07 + 3.29 ≈ 21.4。[1]
- ^ ディモルフォスという名前は、アリストテレス大学テッサロニキ校の惑星科学者クレオメニス・ツィガニスによって提案された。ツィガニスは、この名前は「その変化を予期して選ばれた。衝突前にDARTが見たものと、数年後にヘラが見たものの、2つの非常に異なる形で知られることになるだろう」と説明した。[2]
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外部リンク
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