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海王星トロヤ群は、他の惑星のトロヤ群と同様に、海王星の安定したラグランジュ点の1つ付近を太陽の周りを公転する天体である。そのため、海王星とほぼ同じ公転周期を持ち、ほぼ同じ軌道をたどる。現在31個の海王星トロヤ群が知られており、そのうち27個は海王星の60°前方にある太陽-海王星L 4ラグランジュ点付近の軌道を公転し[1] 、4個は海王星の60°後方にある海王星L 5領域付近の軌道を公転している[1]。海王星トロヤ群は、木星トロヤ群との類推から「トロヤ群」と呼ばれている。
2005 TN 53が高傾斜軌道 (>25°) で発見されたことは、トロヤ群の「厚い」雲[2]の存在を示唆しており(木星のトロヤ群は最大 40° の傾斜角を持つ[3] )、これはその場形成や衝突形成ではなく、凍結捕獲を示しているため、重要であった。[2]大きな (半径 ≈ 100 km) 海王星のトロヤ群は、木星のトロヤ群より桁違いに多いと推測されている。[4] [5]
2010年に、最初の海王星のL5トロヤ群星である2008 LC 18の発見が発表されました。[6]海王星の後縁のL5領域は、星が密集した天の川銀河の中心への視線に沿っているため、現在のところ観測が非常に困難です。
発見と探検
2001年、海王星のL4領域付近で最初の海王星トロヤ群(612243) 2001 QR 322が発見され、太陽系で5番目[a] の小天体の安定した居住地であることが分かりました。2005年には、高傾斜トロヤ群2005 TN 53が発見され、海王星トロヤ群には厚い雲が存在することが示され、その起源の可能性が制限されました (下記参照)。
2010年8月12日、最初のL5トロヤ群星2008 LC 18が発表されました。[6]これは、銀河中心近くの星からの光が塵の雲に隠されている領域をスキャンした専用の調査によって発見されました。[7]これは、不確実性の範囲内で、大型のL5トロヤ群星が大型のL4トロヤ群星と同じくらい一般的であることを示唆しており、[7]その起源に関するモデルをさらに制限しています（以下を参照）。
ニューホライズンズ探査機は、冥王星に向かう途中でこの領域を通過した2014年までに発見されたL5海王星トロヤ群を調査することが可能だっただろう。[5]銀河中心からの光が塵の雲に遮られている斑点のいくつかはニューホライズンズの飛行経路に沿っており、探査機が撮影できる物体を検出することができる。[7]最も傾斜角が大きい海王星トロヤ群である2011 HM 102は、ニューホライズンズが2013年末に1.2 AUの距離で観測できるほど明るかった。 [8]しかし、ニューホライズンズは十分なダウンリンク帯域幅を持っていなかった可能性があるため、最終的には冥王星フライバイの準備を優先することに決定した。[9] [10]
ダイナミクスと起源
海王星トロヤ群の軌道は非常に安定しており、太陽系の年齢を超えて、海王星は移動後の元のトロヤ群の最大50％を維持している可能性があります。[2]海王星のL 5は、L 4と同様に安定したトロヤ群をホストできます。[11]海王星トロヤ群は、10,000年周期で関連するラグランジュ点から最大30°振動できます。 [7]脱出した海王星トロヤ群は、ケンタウロス族に似た軌道に入ります。[11]現在、海王星は安定したトロヤ群を捕獲することはできませんが、[2] 34 AU内のケンタウロス族の約2.8％が海王星の共軌道であると予測されています。このうち54%は馬蹄形軌道、10%は準衛星、36%はトロヤ群（L4グループとL5グループに均等に分かれる）となる。[12]
予想外の高傾斜角トロヤ群は、その集団全体の起源と進化を理解する鍵となる。[11]高傾斜角海王星トロヤ群の存在は、その場での形成や衝突による形成ではなく、惑星の移動中に捕獲されたことを示している。[2] [7]大型のL 5 トロヤ群とL 4トロヤ群の推定数が同数であることは、捕獲中にガスの抵抗がなかったことを示し、L 4トロヤ群とL 5トロヤ群の両方に共通の捕獲メカニズムがあることを示している。[7]惑星の移動中の海王星トロヤ群の捕獲は、ニースモデルの木星トロヤ群のカオス的捕獲に似たプロセスを経て発生する。天王星と海王星が近いが平均運動共鳴していないとき、天王星が海王星を通過する場所は、海王星トロヤ群の秤動周期と共鳴する周期で循環することができる。これにより、既存のトロヤ群の秤動を増加させる摂動が繰り返され、軌道が不安定になる。[13]このプロセスは可逆的であるため、惑星の移動が続くと新しいトロヤ群が捕獲される可能性があります。[14]傾斜角の高いトロヤ群が捕獲されるためには、移動が遅かったか、[15]またはそれらの傾斜角が以前に取得されている必要があります。[16]
色
最初に発見された海王星のトロヤ群天体4つは、似たような色をしている。[2]これらは適度な赤で、灰色のカイパーベルト天体よりわずかに赤いが、高近日点の冷たい古典的カイパーベルト天体ほど極端に赤くはない。[2]これは、ケンタウルス族の色分布の青い部分、木星のトロヤ群天体、巨大ガス惑星の不規則衛星、そしておそらく彗星の色に似ており、これらの太陽系小天体の起源が似ていることと一致している。[2]
海王星のトロヤ群小惑星は現在の技術では分光観測するには暗すぎるため、観測される色と表面組成の多様性が一致する。[2]
いくつかの海王星トロヤ群天体は、冷たい古典的なカイパーベルト天体と同様に非常に赤い色をしていることが観測されている。[17]
ネーミング
2015年、IAUは海王星のトロヤ群星の新しい命名方式を採用し、アマゾネスにちなんで命名され、L4とL5の天体は区別されないこととなった。[18]アマゾネスは、トロイア戦争でトロイア側としてギリシャと戦った、女性のみの戦士部族であった。2019年現在、命名された海王星のトロヤ群星は385571オトレラ（ギリシャ神話に登場する最初のアマゾネスの女王オトレラにちなんで）と385695クレテ（トロイア戦争でアマゾネスを率いたアマゾネスの女王ペンテシレイアの侍女であったアマゾネスのクレテにちなんで）である。[19] [20]
メンバー
観測バイアスにより比較的少数の高傾斜角海王星トロヤ群が知られているこのような小さなサンプルにおける高傾斜角天体の量は[2]、高傾斜角トロヤ群が低傾斜角トロヤ群を大幅に上回る可能性があることを示唆している。[11]高傾斜角海王星トロヤ群と低傾斜角海王星トロヤ群の比率は約4:1と推定されている。[2]アルベドを0.05と仮定すると、400+250
−200海王星のL4には、半径40km以上のトロヤ群が存在する。[2]これは、海王星の大型トロヤ群は、アルベドに応じて木星のトロヤ群よりも5～20倍多く存在することを示唆している。 [2]海王星の小型トロヤ群は比較的少ない可能性があるが、これは、小型トロヤ群がより容易に分裂するためである可能性がある。[2]大型L5トロヤ群は、大型L4トロヤ群と同じくらい一般的であると推定されている。[7]
（612243）2001 QR 322と2008 LC 18は、顕著な動的不安定性を示している。 [11]これは、これらの恒星が惑星の移動後に捕獲された可能性があるが、完全に動的に安定していない長期的な恒星である可能性もあることを意味する。 [11]
2023年9月現在、31個の海王星トロヤ群が知られており、そのうち27個は太陽の近くを公転しています。海王星の ラグランジアン点L4は 海王星の60°前方にあります[1]。4個は海王星のL5領域の近くを公転し、海王星の60°後方にあります。そして1個は海王星の反対側（L3）を公転していますが、海王星に対する相対的な位置がL4とL5に頻繁に変わります[1]。これらは次の表にリストされています。これは、IAU小惑星センター[1]によって維持されている海王星トロヤ群のリストと、特に断りのない限り、シェパードとトルヒーリョの2008 LC 18に関する論文[7]から作成されています。
(613100) 2005 TN 74 [23]と(309239) 2007 RW 10 [24]は発見当時は海王星トロヤ群であると考えられていたが、その後の観測でそのメンバーではないことが確認された。2005 TN 74は現在、海王星と3:5の共鳴関係にあると考えられている。 [25] (309239) 2007 RW 10は現在、海王星の周りを準衛星ループに沿って回っている。 [26]
参照
注記
参考文献
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外部リンク
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