ポリュデウケス（月）

ポリュデウケス
	2006年5月22日、カッシーニ宇宙船から約73,000 km (45,000 マイル)離れた場所で撮影されたポリデウケス
発見
発見者	カッシーニ画像科学チーム
発見日	2004年10月21日; （画像発見日）
指定
指定	サターン XXXIV
発音	/ ˌ p ɒ l ɪ ˈ dj uː s iː z /
名前の由来	Πολυδεύκης ポリュデイケス
別名	2004年5月号
形容詞	ポリデューシアン/ ˌ p ɒ l ɪ dj uː ˈ s iː ə n /; ポリデューシアン/ ˌ p ɒ l ɪ ˈ dj uː s i ə n /
軌道特性
	エポック2000 年 1 月 1 日 12:00 UT ; ( JD 2451545.0)
最も早い回復前日	2004年4月2日
半長軸	377 600 キロ
偏心	0.019
軌道周期（恒星）	2.736 916 日
平均軌道速度	10.03 km/s
傾斜	0.2 °
衛星の	土星
グループ	L 5ディオネトロジャン
身体的特徴
寸法	3.50 × 3.10 × 2.62 km ; (± 0.40 × 0.40 × 0.40 km)
平均直径	3.06 ± 0.40 km
音量	15 km 3
質量	≈ 8 × 10 12 kg（推定；未測定）
平均密度	≈ 0.5 g/cm 3（推定；未測定）
表面重力	最長軸で≈0.0002 m/s 2 、極で; ≈0.0003 m/s 2
脱出速度	最長軸で ≈ 0.0008 km/s ; 、極で ≈ 0.0009 km/s
朔望周期	同期と想定

ポリデウケス（Polydeuces / ˌ p ɒ l ɪ ˈ dj uː s iː z /）は、土星XXXIVとも呼ばれ、ディオネのL ₅ ラグランジュ点の後部に位置する土星の小型トロヤ衛星である。 2004年10月21日、カッシーニ宇宙探査機が撮影した画像から、カッシーニ画像科学チームによって発見された。平均直径約3kmのポリデウケスは、エンケラドゥスの氷火山の噴煙から蓄積された細かい氷の粒子で覆われた滑らかな表面を持っていると考えられている。土星の周りを公転するポリデウケスは、土星の他の近くの衛星による重力の摂動により、ディオネのラグランジュ点から定期的に離れていく。土星の既知の4つのトロヤ衛星のうち、ポリデウケスはラグランジュ点からのずれが最も大きい。

発見

ポリデウケスは、2004年10月24日、カッシーニ宇宙探査機が2004年10月21日に撮影した画像を定期的に調査していたカッシーニ画像科学チーム^{[a]によって発見された。}^[4]^{: 223}画像は点滅比較技術によって視覚的に検査され、背景の星に対して移動する可能性のある衛星が明らかになった。発見された画像は、カッシーニの広角カメラで6分未満の間に撮影された4つのフレームで構成されており、ポリデウケスがフレームごとに3〜6ピクセル移動しているのが示された。^[g]^[4]^{: 223}観測されたポリデウケスの動きから、ポリデウケスは土星の大きな衛星の1つであるディオネと同距離で土星を周回している可能性があり、共軌道構成でその軌道を共有している可能性があるとすぐに示唆された。^[4]^{: 223}

2004年11月4日までに、カッシーニ画像科学チームは、2004年11月2日に撮影された2枚と、発見画像より3時間前の2枚を含む、ポリデウケスのカッシーニ画像をさらに入手し_ました。^[4]^：223–226これらの画像を使用した予備的な軌道決定により、ポリデウケスはディオネのL5 ラグランジュ点の周囲にある共軌道トロヤ群衛星であることが確認されました。^[4]^{: 226}ポリデウケスの新たに決定された軌道からの天体暦予測の助けを借りて、カッシーニ画像科学チームは、2004年4月9日から2004年5月9日の間に撮影されたカッシーニの狭角カメラ画像で、ポリデウケスの発見前検出を52件特定することができました^{。 [4]}^{: 226}国際天文学連合（IAU）は、2004年11月8日にポリデウケスの発見を発表しました。^[16]ポリデウケスの他に、カッシーニは2004年に土星を周回する5つの天体を発見しました：メトネ、パレネ、S/2004 S 3、S/2004 S 4、およびS/2004 S 6。 [ ^17]^{: 1226–1227}

発見の発表後、カッシーニは2005年1月にポリュデウケスの軌道をより正確に決定するために、ポリュデウケスを標的とした観測を開始するよう再任務を与えられた。^[4]^{: 226} 2006年、研究者らは2004年4月2日に撮影されたポリュデウケスの発見前のカッシーニの画像を発見した。 ^[10]^{: 695, 702}

名前

ポリデウケスの名称は、2005年1月21日にIAU惑星系命名作業部会によって承認され発表された。^[18]ギリシャ神話では、ポリデウケスはポルックスの別名であり、ポルックスはカストルの双子の兄弟であり、ゼウスとレダの息子である。^{[2]ポリデウケスは、公式の}ローマ数字の名称であるサターンXXXIV（土星で発見された34番目の衛星）としても知られており、以前はIAUが衛星の発見を発表したときに与えられた暫定的な名称 S/2004 S 5で知られていた。^[16]^[18]

軌道

ポリデウケスは土星の内衛星で、ディオネと共軌道配置をとっており、同じ軌道を共有している。^[11]^{: 261}^[19]^{: 2}ディオネと他の共軌道の伴星ヘレネとともに、ポリデウケスは土星の中心から平均377,600 km (234,600 mi)の距離を2.74日で周回し、テティスとレアの軌道の間に位置する。^{[8]土星の他の近隣衛星による重力}摂動により、ポリデウケスの軌道半径は時間の経過とともに±7,660 km (4,760 mi)変化することがある。^[4]^{: 232}その軌道は土星の赤道面とほぼ一直線になっており、軌道傾斜角は0.2°である。^[b]

ポリュデウケスの軌道はわずかに楕円形で、離心率は 0.019である。これはディオネの離心率 0.002 よりも異常に高い。ディオネの離心率はエンケラドゥスと1:2の平均運動軌道共鳴の結果であることが知られているが、この共鳴の影響はポリュデウケスの比較的高い離心率を説明するには弱すぎる。^[4]^{: 233}考えられる説明の 1 つは、ポリュデウケスの軌道は数十億年にわたってあまり変化しなかったため、形成以来常に離心率の高い軌道を描いていたということである。^[4]^{: 233}

ポリデウケスはディオネのL ₅ ラグランジュ点付近にあり、軌道上でディオネから 60° 遅れているため、ポリデウケスはディオネのトロヤ群衛星となっている。ラグランジュ点は、ディオネと土星の引力が釣り合う場所であり、ディオネのトロヤ群の安定した共軌道構成を可能にする。^[20]ディオネのもう 1 つの共軌道衛星であるヘレーネは、ディオネより 60° 先行するL ₄ラグランジュ点付近にあるトロヤ群衛星である。トロヤ群衛星はディオネに特有のものではなく、土星の別の大きな衛星であるテティスにも、テレストとカリプソという 2 つのトロヤ群衛星があり、それぞれ L ₄ラグランジュ点と L ₅ラグランジュ点に位置している。^[4]

土星の他の衛星による摂動のため、ポリデウケスはディオネのちょうど60°後方に留まらず、ディオネからの角度距離は時間の経過とともに振動または秤動する。[4] : 231 土星の4つの既知のトロヤ群衛星のうち、ポリデウケスはラグランジュ点から最も遠くで秤動する。ディオネからの角度距離は、⁷⁹⁰^. 931日（2.17年）の周期で33.9°から91.4°まで振動する。^[10]^{: 702}^{[h]ディオネの軌道を基準とし}た回転基準系では、摂動を受けた偏心軌道における土星からの相対速度と半径距離の変動により、ポリデウケスはディオネのL ₅点の周りをループする経路を移動しているように見える。^[4]^{: 231–232}ポリデウケスの見かけのループ運動は、ディオネからの秤動角距離と相まって、ディオネのL5点の周りを_{オタマジャクシ}軌道を形成する。^[4]^{: 231}

起源

ポリデウケスは、土星の他のトロヤ群衛星が経験したのと同様のプロセスで、ディオネのL _{5ラグランジュ点に閉じ込められた残りの破片から}集積して形成されたと考えられています。このプロセスは、テティスとディオネの形成がまだ完了しておらず、土星の周惑星円盤のガスが枯渇した、土星の衛星形成の中間段階で発生した可能性があります。^[21]^{: 2133}^[12]^{: 4}他の近くの衛星による平均運動軌道共鳴は、トロヤ群衛星の形成に大きな役割を果たしていないようです。^[21]^{: 2139}

トロヤ群衛星の形成に関する力学モデルによれば、トロヤ群衛星がほぼ同じ大きさで形成されるためには、テティスとディオネのL ₄およびL ₅ラグランジュ点が、同じような量の物質から始まったはずであることが示唆されている。^[21]^{: 2136}しかし、ディオネのトロヤ群であるヘレーネとポリデウケスには当てはまらず、その質量は1桁以上も大きく異なっている。今のところ、ディオネのL ₄およびL ₅トロヤ群におけるこの質量非対称性は未だに説明されていない。^[21]^{: 2139}

身体的特徴

2020年現在^{[アップデート]}、ポリデウケスの寸法の最新の推定値は、2015年のカッシーニの高解像度画像に基づいて、3.50 km × 3.10 km × 2.62 km（2.17 mi × 1.93 mi × 1.63 mi）です。 ^[13]^{: 7, 30}これらの寸法は、ポリデウケスの体積相当平均直径3.06 km（1.90 mi）に対応します。^[13]^{: 7} カッシーニの2015年のポリデウケスの最高解像度の画像では、ポリデウケスは細長い形をしており、単純な楕円体から逸脱した比較的滑らかな縁を持っています。^[13]^{: 30}ポリデウケスは、土星の他のトロヤ群衛星と同様に、公転周期と同期して回転していると考えられます。 ^[12]^{: 4}

ポリデウケスのその他の物理的特性については、カッシーニや他の土星探査機によって接近したことがないため、ほとんどわかっていません。 ^[19]^{: 3}非常に小さいため、カッシーニ宇宙船や他の土星の衛星の軌道に対するポリデウケスの重力摂動は無視でき、衛星の質量と密度を測定することができません。^[9]^{: 5}それにもかかわらず、研究者は、ポリデウケスの密度は、平均密度が1.5〜2.5メートルである土星の小さな内側の衛星と同程度であると想定しています。0.5 g/cm ³、^[14]^[15]^{: 3}^[12]^{: 2}^[19]^{: 2}

カッシーニによるポリデウケスの画像

ポリデウケスはサイズが小さいため、衝突による破壊を受けやすい。土星系内の衝突物のサイズと頻度に応じて、ポリデウケスは過去10億年の間に少なくとも1回の破壊的な衝突を経験したと予測されている。^[12]^{: 11}これは、ポリデウケスが10億年未満の非常に若い衛星であるか、土星系の45億年の寿命にわたって破壊的な衝突のたびに一貫して再集積してきた原始的な衛星であることを意味している。^[12]^{: 13}

ポリデウケスの表面は明るく滑らかである可能性が高いが、これは周囲のEリングからの微細な水の氷粒子の蓄積によるもので、この粒子はエンケラドゥスの氷火山の噴煙によって生成されたものである。 ^[22]^[12]^: 11 ポリデウケスは小さいため、クレーターはEリングの物質に完全に埋もれ、メトネやパレネに似たクレーターのない外観になる。^[22]^[12]^{: 11}低位相角で観測されたことがないため、その幾何学的アルベドは不明である。^[13]^{: 10, 30}カッシーニの画像によると、ポリデウケスは前半球と後半球にわたって表面輝度が均一である。^[13]^{: 23}表面はディオネと同じくらい明るいが、ヘレネよりも暗い。^[13]^{: 23}テティスのトロヤ群衛星も同様の表面輝度の違いを示し、カリプソはテレストやテティスよりも明るい。^[13]^{: 23}ディオネとテティスのトロヤ群衛星の明るさの非対称性の原因は不明であるが、Eリング粒子の非対称な分布や、ヘレーネとカリプソを明るくした最近の衝突などが考えられる。^[13]^{: 27–28}

探検

カッシーニは、土星への宇宙探査ミッションの中で、ポリュデウケスを重点的に観測した唯一のミッションである。^[4]カッシーニは土星の周りを13年間周回したが、その間に、この探査機はポリュデウケスの13万キロ（8万1000マイル）以内に22回接近した。^[23] カッシーニがポリュデウケスに最も接近したのは2005年2月17日で、近点から外向きに移動中に、ポリュデウケスから6446.7キロ（4005.8マイル）の距離を通過した。^[23]しかし、この日、カッシーニはポリュデウケスの画像を撮影しなかった。^[24]カッシーニがポリデウケスの高解像度画像を撮影した唯一の遭遇は、 2006年5月22日、2015年5月10日、2015年6月16日で、それぞれ最接近距離64,089.9 km (39,823.6 mi)、33,997.8 km (21,125.3 mi)、34,794.3 km (21,620.2 mi)でした。 ^[23]^[13]^{: 31}^[i] カッシーニの2015年の2回の接近では、ポリデウケスが幅10ピクセルより大きい画像が初めて撮影されました。^[13]^{: 30}

参照

テティスのトロヤ群衛星テレストとカリプソは、それぞれL ₄と L ₅ラグランジュ点にある。
ヤヌスとエピメテウスは、土星の二つの内衛星で、互いに共軌道交換軌道を描いている。

注記

^ ab カッシーニ画像科学チームのメンバーは（姓のアルファベット順）：アンドレ・ブラヒック、ジョー・バーンズ、トニー・デルジェニオ、ルーク・ドネス、アンディ・インガソル、トーレンス・ジョンソン、アルフレッド・マキューエン、カール・D・マレー、ゲルハルト・ノイカム、キャロリン・ポーコ、スティーブ・スクワイアズ、ピーター・トーマス、ジョー・ヴェヴェルカ、ボブ・ウェスト。^[3]
^ ab平均軌道傾斜角は、ポリュデウケスの局所ラプラス平面に対して与えられます。^[8]^[9]^{: 9}偶然にも、ラプラス平面傾斜角の値は、次のように与えられる土星の赤道に対する平均軌道傾斜角に近いです。Spitale et al. では0.1774° (2006)、表 6. ^[10]^{: 695、698}
^ ポリュデウケスの体積相当球半径から計算した体積1.53 ± 0.20 km（Hedman et al. 2020による）。^[13]^{: 7}
^ ポリュデウケスの体積と想定密度を掛けて計算した質量式によれば500 kg/m ³です。 ${M}=\rho V$
^ 表面重力 g は式から計算されます。ここで、Gは重力定数、Mは物体の質量、r は物体の半径（球体でない場合は半軸）です。ポリュデウケスの場合、その質量はおよそ $g={\frac {GM}{r^{2}}}$ 8 × 10 ¹² kgの密度を仮定すると500 kg/m ³。ポリデウケスの最長半軸は1.75 km、^[13]^{: 7}表面重力は約0.0002 m/s ²であるが、ポリュデウケスの最短（極）半軸は1.31 kmでは、表面重力は約 0.0003 m/s ²になります。
^ 脱出速度 v _{e は}式から計算されます。ここで、Gは重力定数、Mは物体の質量、r は物体の半径（球体でない場合は半軸）です。ポリュデウケスの場合、その質量はおよそ $v_{e}={\sqrt {\frac {2GM}{r}}}$ 8 × 10 ¹² kgの密度を仮定すると500 kg/m ³。ポリデウケスの最長半軸は1.75 km、^[13]^{: 7 の}脱出速度は約0.0008 km/sであるが、ポリデウケスの最短（極）半軸は1.31 kmの場合、脱出速度は約0.0009 km/sになります。
^ IAUC 8432のポリデウケスの発見発表では、2004年10月21日のカッシーニの狭角画像で発見されたと誤って報告されている。 ^{[16] 2004年10月21日のポリデウケスを含む}カッシーニの画像はすべて広角カメラで撮影されたもので、Murrayら(2005)の表1 ^[4]^{: 224–225}に報告されており、NASAのアーカイブされたカッシーニデータのOuter Planets Unified Searchツールにも表示されている。
^ 角度距離の最小値と最大値は、 Spitale et al. (2006) ^[10]^{: 702}が示したポリデウケスの振動振幅-31.41° と +26.06° に -60° (L5_はディオネの後ろにあるため負の値)を加えて計算されます。
^ ヘドマンら（2020）は、表7にカッシーニによるポリデウケスの全ての解析観測結果をリストしているが、これらの観測の画像IDのみが示されている。[ ^13]^：31これらの画像IDをNASAの外惑星統合検索クエリフォームに入力すると、これらの画像が撮影された日付が表示される。

参考文献

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外部リンク

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PIA08209: 新月、NASA フォトジャーナル、2006 年 6 月 28 日
カッシーニが土星の環と衛星の中に宝物を発見、カッシーニのニュースリリース、 Spaceflight Now経由、2005年2月24日

[team-4] カッシーニ画像科学チームのメンバーは（姓のアルファベット順）：アンドレ・ブラヒック、ジョー・バーンズ、トニー・デルジェニオ、ルーク・ドネス、アンディ・インガソル、トーレンス・ジョンソン、アルフレッド・マキューエン、カール・D・マレー、ゲルハルト・ノイカム、キャロリン・ポーコ、スティーブ・スクワイアズ、ピーター・トーマス、ジョー・ヴェヴェルカ、ボブ・ウェスト。^[3]

[inclination-14] 平均軌道傾斜角は、ポリュデウケスの局所ラプラス平面に対して与えられます。^[8]^[9]^{: 9}偶然にも、ラプラス平面傾斜角の値は、次のように与えられる土星の赤道に対する平均軌道傾斜角に近いです。Spitale et al. では0.1774° (2006)、表 6. ^[10]^{: 695、698}

[16] ポリュデウケスの体積相当球半径から計算した体積1.53 ± 0.20 km（Hedman et al. 2020による）。^[13]^{: 7}

[17] ポリュデウケスの体積と想定密度を掛けて計算した質量式によれば500 kg/m ³です。 ${M}=\rho V$

[20] 表面重力 g は式から計算されます。ここで、Gは重力定数、Mは物体の質量、r は物体の半径（球体でない場合は半軸）です。ポリュデウケスの場合、その質量はおよそ $g={\frac {GM}{r^{2}}}$ 8 × 10 ¹² kgの密度を仮定すると500 kg/m ³。ポリデウケスの最長半軸は1.75 km、^[13]^{: 7}表面重力は約0.0002 m/s ²であるが、ポリュデウケスの最短（極）半軸は1.31 kmでは、表面重力は約 0.0003 m/s ²になります。

[21] 脱出速度 v _{e は}式から計算されます。ここで、Gは重力定数、Mは物体の質量、r は物体の半径（球体でない場合は半軸）です。ポリュデウケスの場合、その質量はおよそ $v_{e}={\sqrt {\frac {2GM}{r}}}$ 8 × 10 ¹² kgの密度を仮定すると500 kg/m ³。ポリデウケスの最長半軸は1.75 km、^[13]^{: 7 の}脱出速度は約0.0008 km/sであるが、ポリデウケスの最短（極）半軸は1.31 kmの場合、脱出速度は約0.0009 km/sになります。

[23] IAUC 8432のポリデウケスの発見発表では、2004年10月21日のカッシーニの狭角画像で発見されたと誤って報告されている。 ^{[16] 2004年10月21日のポリデウケスを含む}カッシーニの画像はすべて広角カメラで撮影されたもので、Murrayら(2005)の表1 ^[4]^{: 224–225}に報告されており、NASAのアーカイブされたカッシーニデータのOuter Planets Unified Searchツールにも表示されている。

[28] 角度距離の最小値と最大値は、 Spitale et al. (2006) ^[10]^{: 702}が示したポリデウケスの振動振幅-31.41° と +26.06° に -60° (L5_はディオネの後ろにあるため負の値)を加えて計算されます。

[33] ヘドマンら（2020）は、表7にカッシーニによるポリデウケスの全ての解析観測結果をリストしているが、これらの観測の画像IDのみが示されている。[ ^13]^：31これらの画像IDをNASAの外惑星統合検索クエリフォームに入力すると、これらの画像が撮影された日付が表示される。

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発見

名前

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参照

注記

参考文献

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カッシーニ

発見者

Πολυδεύκης

別名