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| 発見[1] | |
|---|---|
| 発見者 | MR ショーウォルター I. デ パター J. J. リサウアー R. S. フレンチ |
| 発見日 | 2013年7月1日 |
| 指定 | |
指定 | ネプチューンXIV |
| 発音 | / ˈ h ɪ p ə k æ m p / [2] |
名前の由来 | ヒッポ カンポス |
| 2004年1月号 | |
| 形容詞 | 海馬人/ h ɪ p ə ˈ k æ m p i ə n / [ 3 ] |
| 軌道特性[4] | |
| エポック2020年1月1日 ( JD 2458849.5) | |
| 最も早い回復前日 | 2004年11月6日[5] |
| 105,283 km | |
| 偏心 | 0.000 84 ± 0.000 32 |
| 0.95 日（22.8 時間） | |
| 329.901° | |
| 傾斜 | 0.0641° ± 0.0507° （海王星の赤道に対して）[6] 0.0019° （局所ラプラス平面に対して） [4] |
| 110.467° | |
| 305.446° | |
| 衛星の | ネプチューン |
| 身体的特徴 | |
| 17.4 ± 2.0 km [6] | |
| 質量 | (1.029–30.87) × 10 15 kg [4] [b] |
| 同期 | |
| アルベド | ≈0.09（推定）[6] |
| 26.5 ± 0.3 [5] | |
ヒッポカンプは、ネプチューン XIVとも呼ばれ、 2013年7月1日に発見された海王星の小さな衛星です。天文学者のマーク・ショーウォルターが、ハッブル宇宙望遠鏡が2004年から2009年の間に撮影した海王星のアーカイブ写真を分析して発見しました。この衛星は非常に暗いため、1989年にボイジャー2号宇宙探査機が海王星とその衛星の近くを通過した時には観測されませんでした。直径は約35 km (20 mi)で、約23時間で海王星を一周し、地球の1日をわずかに下回ります。海王星最大の内側の衛星プロテウスに非常に近い距離にあるため、ヒッポカンプは数十億年前にプロテウスに衝突した際に放出された物質から集積された可能性があるという仮説が立てられています。この衛星は、 2019年2月まで暫定的な名称S/2004 N 1で知られていましたが、ギリシャ神話でポセイドンを象徴する神話上の海馬にちなんで、正式にヒッポカンプスと命名されました。
歴史
発見
ヒッポカンプは、2013年7月1日にSETI研究所のマーク・ショーウォルター率いる天文学者チームによって発見された。ショーウォルターは、海王星の環弧に関する研究の一環として、ハッブル宇宙望遠鏡による2009年の海王星のアーカイブ画像を調べていた。海王星の内側の衛星と環弧は高速で公転するため、ショーウォルターはパンニングに似た技術を開発して使用した。これは、複数の短時間露出画像を集めてデジタル的に歪ませ、軌道運動を補正し、複数の画像を重ね合わせてかすかな詳細を浮かび上がらせるというものである。[6]ショーウォルターは気まぐれで、海王星の環系の外側の領域に分析を広げることにした。そして、ヒッポカンプをかすかだがはっきりとした白い点として発見した。[7] [8]
月を確認するために、ショーウォルターはさらに2004年まで遡る150枚以上のハッブル宇宙望遠鏡のアーカイブ画像を分析した。[7] 1週間以内に、ショーウォルターはこれらの画像でヒッポカンプを繰り返し発見し、2004年から2009年までの10の異なる観測時点で月を特定することができた。[5] [9]ショーウォルターはまた、 1989年の海王星接近飛行中にヒッポカンプが検出されないかボイジャー2号宇宙船の画像をチェックしたが、月はボイジャー2号のカメラで検出するには暗すぎたため特定できなかった。とはいえ、ヒッポカンプが写っているハッブル宇宙望遠鏡のアーカイブ画像の数は、月の軌道を決定するのに十分であった。[7] [5] [8]ヒッポカンプの発見は、国際天文学連合の天文電報中央局が発行した通知と、2013年7月15日の宇宙望遠鏡科学研究所のプレスリリースで正式に発表されました。 [5] [7]ショーウォルターが調査した関連画像は一般に公開されていたため、誰でも発見できた可能性があります。[8]
ネーミング
月は、ギリシャ神話で上半身が馬で下半身が魚の神話上の生き物として描かれている海馬にちなんで名付けられました。[10]海馬は、ギリシャの海の神ポセイドンとローマの海の神ネプチューンの象徴です。[11] [10]ローマ神話では、ネプチューンは海馬に引かれた戦車をよく操縦していました。[10]
発見が発表されると、衛星には暫定的な名称S/2004 N 1が与えられた。この暫定的な名称は、2004年以降に撮影された画像で確認された最初の海王星の衛星であることを示す。 [5]ヒッポカンプの追跡ハッブル観測は2016年にショーウォルターによって実施され、その後、衛星は回収された後、小惑星センターによって恒久的なローマ数字の名称が与えられた。[12] [13]ヒッポカンプは2018年9月25日に正式に海王星XIV（14）として番号が付けられたが、2019年2月まで正式名称がなかった。[13]
国際天文学連合（IAU）の命名ガイドラインによると、海王星の衛星の名前の提案は、ポセイドンまたはネプチューンと関係のあるギリシャ・ローマ神話の人物に基づく必要がある。 [11] [14]ショーウォルターと彼のチームは発見の発表以来名前を募集しており、検討された名前の中には、ポセイドンとトゥーサの巨大な片目の息子であるポリフェモスが含まれていた。[15]その後、ショーウォルターは、主にスキューバダイビングと動物自体への情熱から、タツノオトシゴの属であるヒッポカンプスに敬意を表してヒッポカンプという名前に落ち着いた。 [16]ショーウォルターの名前の提案は、2019年2月20日にIAUの命名委員会によって承認され、名前は宇宙望遠鏡科学研究所のプレスリリースで発表された。[17] [14]
起源
海王星の衛星の質量分布は、太陽系の巨大惑星の衛星システムの中で最も偏っている。衛星の 1 つであるトリトンがシステムの質量のほぼすべてを占め、他のすべての衛星を合わせても 0.3 パーセントに過ぎない。現在の海王星システムが偏っている理由は、トリトンがカイパーベルトから捕獲されたのは海王星の元の衛星システムが形成されてからかなり後のことであり、捕獲の過程でその多くが破壊された。捕獲時のトリトンの軌道は、非常に偏心していたと推定されており、これが海王星の元の内側の衛星の軌道に混沌とした摂動を引き起こし、一部の衛星が放出され、他の衛星が衝突して破壊されたと考えられる。 [18] [19]現在の海王星の内側の衛星の少なくともいくつかは、トリトンの軌道が潮汐減速によって円形になった後に生じた瓦礫から集積したと考えられている。[20]
これらの再集積した衛星の中には、海王星の現在の内衛星の中で最大かつ最外縁のプロテウスがある。プロテウスにはファロスと呼ばれる大きな衝突クレーターがあり、その直径は約250 km (160 mi)で、プロテウス自体の直径の半分以上である。プロテウスに比べてファロスが異常に大きいことから、クレーターを形成した衝突イベントでプロテウスはほぼ崩壊し、かなりの量の破片が放出されたことが示唆されている。[21] [6]プロテウスの現在の軌道は、プロテウスからわずか12,000 km (7,500 mi) 内側を周回するヒッポカンプの軌道に比較的近い位置にある。それらの軌道長半径はわずか10%しか違わず、どちらも過去には同じ位置から発生した可能性が高いことを示唆している。これは、それぞれの衛星の軌道外向き移動速度を考慮することでさらに証明され、ヒッポカンプとプロテウスが過去にははるかに接近していたことも示唆している。[22]通常、異なるサイズの2つの物体が隣接している場合、小さい方の物体が弾き出されるか、大きい方の物体と衝突することになるが、ヒッポカンプとプロテウスの場合はそうではないようだ。[10] [14]
この証拠に基づき、ショーウォルターらは、ヒッポカンプは、最大のクレーターであるファロスを形成した彗星の衝突によってプロテウスから放出された破片から生まれた可能性があると提唱した。このシナリオでは、ヒッポカンプは海王星の第3世代の衛星と見なされ、トリトンの捕獲後に海王星の再形成された通常の衛星への衝突から生まれたものとなる。 [10]海王星の通常の衛星は、複数回の彗星の衝突によって破壊されたと考えられており、プロテウスだけがファロス衝突イベントでほぼ破壊されたにもかかわらず無傷で生き残った。[18]衝突によって放出された破片の一部は、プロテウスの1,000〜2,000 km（620〜1,240マイル）内部の安定した軌道に落ち着き、ヒッポカンプに合体した。[6]しかし、ヒッポカンプはファロス衝突事件で生成された物質の失われた量の2％を占めるだけであり、残りの破片が存在しない理由は不明のままです。[22]
海王星の他の小さな内側の衛星と同様に、ヒッポカンプはプロテウスから放出された破片から合体した後、彗星の衝突によって繰り返し破壊されたと考えられています。プロテウスの大きなクレーターの形成率に基づくと、ヒッポカンプは過去40億年の間に約9回破壊され、各破壊イベントの後に再び集積していると推定されています。[23]これらの破壊イベントにより、衛星の軌道離心率と傾斜角が大幅に減少し、プロテウスに近いにもかかわらずヒッポカンプが現在円形の軌道を描いていることを説明できます。ヒッポカンプはこれらの破壊イベント中に質量の一部を失った可能性があり、ファロス衝突イベントで放出された物質の失われた量の一部を説明できる可能性があります。[16]プロテウスは海王星との潮汐力の影響で海王星から11,000km（6,800マイル）以上も遠ざかっているが、ヒッポカンプはサイズが小さいため移動速度が遅く、形成された当初の位置に近いままである。[6]
身体的特徴
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ヒッポカンプは海王星の衛星の中で2番目に小さい衛星で、直径は34.8 km（21.6マイル）と推定されている。仮説上の祖先であるプロテウスに比べ、質量は約1,000倍小さく、体積は4,000倍小さい。[6] [14]ヒッポカンプの推定見かけの等級は26.5であり、直径は当初約16～20 km（10～12マイル）と考えられていたが、最近の観測ではこの値が2倍に上方修正されている。[5] [6]それでも、海王星の内側の通常の衛星の中では、依然として最も小さい衛星である。[22]
海王星の表面特性は不明である。これは、特に近赤外線スペクトルにおけるさまざまな波長の光による研究があまり行われていないためである。海王星の他の内側の衛星と同様に、海王星の表面は暗いと推定されている。それらの幾何学的アルベドは0.07 から 0.10 の範囲で、平均は約 0.09 である。[6] [24]ハッブル宇宙望遠鏡のNICMOS装置は、近赤外線で海王星の大きな内側の衛星を調査し、太陽系の小さな外側の天体に特徴的な同様の暗く赤みがかった物質が、それらのすべての表面に存在していると思われる証拠を発見した。データはC−Hおよび/またはC≡N結合を含む有機化合物と一致しているが、スペクトル分解能が分子を特定するには不十分であった。[25]太陽系の外側に豊富に存在する水氷が存在すると考えられているが、そのスペクトル特性は観測できなかった (天王星の小さな衛星の場合とは異なり)。[26]
軌道
海馬は22時間48分（0.95日）ごとに海王星の周りを一周します。これは軌道長半径、つまり公転距離105,283 km（65,420マイル）に相当します。[5]比較すると、この距離は海王星の半径の約4.3倍、つまり地球と月の距離の4分の1強です。[c]傾斜角と離心率はどちらもゼロに近いです。[6]ラリサとプロテウスの間を公転しており、海王星の通常の衛星の中では2番目に外側にあります。この位置での小ささは、他の海王星の通常の衛星が主星から遠ざかるにつれて直径が大きくなる傾向に反しています。[6]
ヒッポカンプは、はるかに大きいプロテウスに比較的近い距離に位置しているため、その重力の影響を大きく受けています。[6]その軌道はプロテウスの質量に特に敏感です。プロテウスのさまざまな想定質量を使用した軌道解は、ヒッポカンプが約100 km（62マイル）の大きな軌道差を示すことを示しています。これにより、数十年にわたってヒッポカンプの軌道への影響を観察することで、プロテウスの質量を推定することができます。[4]
プロテウスとヒポカンプはほぼ 11:13 の平均運動共鳴状態にあり、これがヒポカンプがプロテウスの質量に敏感な理由かもしれない。[4]両衛星は海王星同期軌道（海王星の自転周期は 0.67 日または 16.1 時間）の外側にあり、そのため海王星の潮汐力によって加速され、外側に移動している。[28]ヒポカンプと比較すると、プロテウスは質量が大きく海王星との潮汐力の相互作用が強いため、より速い速度で移動する。その軌道移動速度に基づくと、プロテウスは 1800 万年後には海王星から約 40 km（25 マイル）離れると推定され、その時点でヒポカンプと真の 11:13 共鳴状態に入る。[4]さらに、ラリサとヒポカンプの現在の軌道周期は、3:5 の軌道共鳴の約 1 パーセント以内である。[d]
参照
- ファロス– プロテウスの衝突クレーター。ヒッポカンプの起源とされる。
注記
- ^ この高露出画像と低露出画像の合成画像では、衛星の相対的な明るさが誇張されている。海王星のカラー画像は、ハッブル宇宙望遠鏡によって 2009 年 8 月に別途撮影された。
- ^ 想定密度の質量範囲0.05～1.50 g/cm3 [ 4 ]
- ^ 海王星の半径は24,600 km [4]、月の半長径は384,400 kmである。[27]
- ^ それぞれの衛星の周期は0.55465日と0.95日なので、実際の比率は2.92:5.00となる。[27]
参考文献
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外部リンク
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- Hippocamp In Depth はWayback Machineで 2021-01-25 にアーカイブされています。NASA 太陽系探査、2019 年 12 月 19 日更新
- 海王星の新月、アン・J・バービサー、ネイチャー、2019年2月20日
- 海王星の周囲に小さな新月が発見される、ミリアム・クレイマー、サイエンティフィック・アメリカン、2013年7月17日
- 競走馬の撮影方法…そしてそれが海王星の小さな衛星とどう関係するか、マーク・ショーウォルター、コズミック・ダイアリー（マーク・ショーウォルターのブログ）、2013 年 7 月 15 日