ハッブル宇宙望遠鏡による遷移彗星の探査

ハッブル宇宙望遠鏡による遷移彗星の探索（遷移彗星 - 小惑星におけるOH放射の紫外線探索）は、アマチュア天文学者とハッブル宇宙望遠鏡を使用した研究であり、NASAが承認したアマチュア天文学者によるわずか6つの研究のうちの1つである。^[1]

ハッブル宇宙望遠鏡(HST) プロジェクトの初期の頃、NASAと議会は、アマチュア天文学者がHST 研究に参加できる方法を見つけることに関心を持っていました。宇宙望遠鏡科学研究所 (STScI) の所長であるリカルド・ジャコーニは、所長の裁量権の一部をアマチュア観測​​プログラムに割り当てることを決定しました。1985 年 12 月、7 つの全国アマチュア天文学組織のリーダーがボルチモアの STScI に集まり、アマチュア天文学者の HST プロジェクトへの参加について話し合いました。^[2]

1985 年 12 月、7 つの全国アマチュア天文学組織のリーダーがボルチモアの STScI に集まり、HST プロジェクトへのアマチュア天文学者の参加について話し合いました。

   ジャネット・マッテイ、アメリカ変光星観測者協会 (AAVSO)
   ジョン・ウェストフォール、月惑星観測者協会 (ALPO)
   ジョージ・エリス、天文連盟
   ジェシー・アイケンラウブ、独立宇宙研究グループ
   ジェラルド・パーシャ、国際アマチュアプロ光電測光法 (IAPPP)
   デビッド・ダナム、国際掩蔽計時協会 (IOTA)
   スティーブン・エドバーグ、西部アマチュア天文学者[3]   [4]

研究チームはハッブル宇宙望遠鏡を使用して、5つの小惑星からのOH放射の分光調査を行った。OH放射は、これらの小惑星がかつて彗星であったことを示す。944イダルゴと2201オルジャトは、楕円形の彗星のような軌道を回っている。182エルサ、224オセアナ、899ジョカステはメインベルト小惑星である。最後の3つはコマとともに観測されている（Kresak、1977年）。分光研究と並行して、22か国の80人のアマチュア天文学者によって地上からの視覚観測が行われた。^[5]

最終チームには70人以上の主要観測員が参加した。観測員は米国の24州と22か国にいた。^{[6] [7]}

科学者たちは、小惑星の中にはかつて彗星だったものもあるのではないかと疑っている。彗星は太陽の周りを回るたびに質量の一部を失う。彗星の中には最終的に揮発性物質をすべて使い果たすものや、太陽の周りを何度も回った後に塵の層で覆ってしまうものもあるようだ。そのような天体は小惑星のような外観になるかもしれない。^{[8] [9] [10]}

小惑星944ヒダルゴは、彗星のような軌道にあると最も頻繁に議論されている。^[11]実際、クレサック（1977）はこれを「絶滅した彗星の核」と特定した。さらに、彗星は木星に接近する傾向があるが、小惑星はそうではない。ヒダルゴは、エンケ彗星、アレン・リゴー彗星、ニューイミンI彗星の3つの彗星とほぼ同じ距離で木星に接近しており、これら3つの彗星はすべて、絶滅する前の彗星に予想される低レベルの活動を示している。^[12]

パイオニア金星探査機は、2201 オルジャトと相関する磁場の乱れを検出しました。これは、活動彗星の約 10 ^{−4の速度で H が放出されたことによって引き起こされた可能性があります。 [13]}オルジャトが彗星のような性質を持つ可能性は、その異常な紫外線反射率によって裏付けられています。これは、周囲の微粒子の雲からのレイリー散乱であると解釈されています。 ^[14]

1923年12月13日、天文学者のジョゼップ・コマス・ソラは、コマのある小惑星224 オセアナを観測した。^[15]小惑星は、直径30秒角のかすかなハローとともに写真に撮られた。小惑星の等級は11.6と測定され、小惑星の太陽中心からの距離が1億6700万マイルであることから、コマの直径は約24,000マイルとなった。

小惑星に揮発性物質が存在することは、将来の小惑星帯の採掘者にとって大きな意味を持つだろう。揮発性物質は、ミッションに必要な水、燃料、酸素を供給する可能性がある。^[16]

1993 年にアマチュア天文学者とハッブル宇宙望遠鏡が参加した研究では、ハッブル宇宙望遠鏡の微光天体分光器を使用して、944 Hidalgoと2201 Oljatoから3085 A の OH 放射が調べられました。この 2 つの小惑星は、その軌道の性質、流星群との関連、およびその他の特徴 (彗星のような特徴に関する詳細な説明については Weissman ら (1989) を参照) を考慮して選択されました。アンバー検出器は、スペクトル要素 G270H の蓄積モードで使用されました。この要素は、波長 2325 - 3225 A をカバーします。開口部は 1 秒角でした。

小惑星182エルサ、224オセアナ、899ジョカステも微光天体分光器で観測され、同じスペクトル要素G270Hが使用されました。^[17]

チームのリーダーたちは、HST が紫外線の研究を行っている間に、地上から可視スペクトルでこれらの天体を観測する意思のあるアマチュア観測​​者を募集する広告をアマチュア天文学の出版物に掲載しました。地上の観測者には、ダストコマの証拠を確認するよう依頼されました。

944 Hidalgoと2201 Oljatoのスペクトルは、太陽スペクトルと本質的に同一です。OH 放射やその他の輝線は見られませんでした。

これら 2 つの天体の地上観測は、2201 Oljato が出現すると計算された領域のいくつかのCCD画像に限られていました。944 Hidalgo と 2201 Oljato はどちらも 19 等級近くでした。これは、ほとんどのアマチュア望遠鏡の限界を超えていました。

他の 3 つの小惑星はいずれも、活動の弱い彗星核から予想される彗星放射の兆候を示しませんでした。ターゲットは安定したメインベルト軌道上にあるため、これは驚くべきことではありません。

182 エルサ、224 オセアナ、899 ジョカステの地上観測は、目視、写真撮影、VHS、CCD 機器を使用して実施されました。224 オセアナは、HST 観測中は 12 等級でした。182 エルサも 12 等級、899 ジョカステは 15 等級に見えました。

すべての視覚観測では点像が見られ、ダストコマの兆候は見られませんでした。写真画像でも同じ結果が出ました。多くの観測者が CCD 画像を蓄積し、より暗い等級の天体を観測することができました。この方法を使用して、2 人の観測者が小惑星 899 Jokaste に短い尾の兆候がある可能性があると報告しました。これは 17 等級あたりに現れました。元の画像で近くの星を調べたところ、これは誘導中にわずかに尾が引いたためであることがわかりました。3 つの小惑星のいずれにもコマの証拠は見つかりませんでした。

944 ヒダルゴと 2201 オルジャトの観測は、ハッブル宇宙望遠鏡の修理ミッションの前に行う必要がありました。その結果、2 つの小惑星は OH を検出するのに都合のよい位置にありませんでした。ヒダルゴは太陽から 5天文単位の距離で撮影され、遠ざかっています。これは、木星に衝突する前の SL-9 とほぼ同じ距離です。ハッブル宇宙望遠鏡は、同じ微光天体分光器とスペクトル要素 G270H を使用しても、SL-9 からの OH の証拠を見つけることができませんでした。

2201 Oljato は観測されたとき遠日点近くにありました。小惑星帯の距離からすると、OH の兆候は 19 等級の小惑星のデータ内のノイズに隠れている可能性があります。理想的には、両方の天体は近日点通過直後に調査されるべきでした。

メインベルト小惑星 224 オセアナ、182 エルサ、899 ジョカステは衝の近くで観測されましたが、OH 放出の証拠は示されませんでした。最後の 2 つは、ハッブル宇宙望遠鏡が誘導の問題を抱えていたときに観測され、太陽電池パネルの 1 つが失われたために太陽に対して特別な方向を示さなければなりませんでした。以前のコマの報告は、衝突によるものであった可能性があります。

• 提案:シェンク、ハラルド (1994 年 2 月 23 日)。「遷移彗星: OH の UV 探索」。宇宙望遠鏡科学研究所。4784C.PROP。