活動的な小惑星
2010年12月12日に彗星のような外観を呈した小惑星596 Scheila
2022年に南天体物理研究望遠鏡が捉えた、小惑星二重軌道変更試験の小惑星衛星ディモルフォスへの衝突後に生じた塵の噴出物と尾。

活動小惑星は、小惑星のような軌道を持ちながら、彗星のような視覚的特徴を示す太陽系の小型天体である。 [ 1 ]つまり、活動小惑星にはコマや尾などの質量損失の視覚的証拠が見られるが（彗星のように）、軌道は木星の軌道内にとどまっている（小惑星のように）。[ 2 ] [ 3 ]これらの天体は、2006 年に天文学者のDavid C. JewittとHenry Hsiehによってメインベルト彗星(MBC) と命名されたが、この名称は、彗星のように必然的に氷で構成され、メインベルト内にのみ存在することを意味している。しかし、活動小惑星の数が増えていることから、必ずしもそうではないことが明らかになっている。[ 2 ] [ 4 ] [ 5 ]

最初に発見された活動小惑星は7968エルスト・ピサロである。1979年に小惑星として発見されたが、 1996年にエリック・エルストとグイド・ピサロによって尾があることが発見され、133P/エルスト・ピサロ彗星という名称が与えられた。[ 2 ] [ 6 ]

軌道

彗星は軌道の大部分を木星と同程度かそれ以上の距離で太陽から周回しますが、活動小惑星は木星の軌道内で、通常の小惑星の軌道と区別がつかないほどの軌道を描きます。デイビッド・C・ジューイットは、活動小惑星を、質量損失の視覚的証拠に加えて、以下の軌道を持つ天体と定義しています。[ 3 ]

ジューイットは、現実の太陽系が理想化された制限三体問題から逸脱することによって引き起こされる曖昧なケースを避けるために、小惑星と彗星を区別するためのティセランパラメータとして3.0（木星自体のティセランパラメータ）ではなく3.08を選択しました。[ 3 ]

最初に確認された3つの活動小惑星はすべて小惑星帯の外側を周回している。[ 7 ]

活動

ハッブル宇宙望遠鏡で観測された小惑星P/2013 R3の崩壊（2014年3月6日）。[ 8 ] [ 9 ]

活動的な小惑星の中には、近日点付近の軌道の一部にのみ彗星の塵の尾を呈するものが見られる。これは、小惑星表面の揮発性物質が昇華し、塵を吹き飛ばしていることを強く示唆している。[ 10 ] 133P/エルスト・ピサロ小惑星の活動は再発性で、過去3回の近日点において観測されている。[ 2 ]この活動は5～6年の軌道周期のうち1～数ヶ月間[ 7 ]持続し、これはおそらく過去100～1000年の間に小規模な衝突によって氷が露出したことによるものと考えられる。[ 7 ]これらの衝突によって、揮発性物質の地下ポケットが掘り出され、太陽放射にさらされるようになっていると考えられている。[ 7 ]

2010年1月に発見されたP/2010 A2（LINEAR）は当初彗星の指定を受け、彗星のような昇華を示していると考えられていましたが[ 11 ]、現在ではP/2010 A2は小惑星同士の衝突の残骸であると考えられています[ 12 ] 。 [ 13 ] 596 Scheilaの観測では、直径約35メートルの別の小惑星の衝突によって大量の塵が巻き上げられたことが示されました。

P/2013 R3

P/2013 R3 (カタリナ・パンスターズ) は、カタリナ・スカイ・サーベイの 0.68 メートル シュミット望遠鏡を使用したリチャード E. ヒルと、ハレアカラの 1.8 メートル パンスターズ 1 望遠鏡を使用したブライス T. ボリンの 2 人の観測者によって独立して発見されました。[ 14 ] Pan-STARRS1によって撮影された発見画像には、互いに 3 インチ以内に 2 つの異なる光源が出現し、両方の光源を包み込む尾が組み合わさっている様子が示されていました。2013 年 10 月、ラパルマ島の10.4 メートル大望遠鏡カナリアスで行われた P/2013 R3 の追跡観測では、この彗星が分裂していることが示されました。[ 15 ] 10 月 11 日と 12 日に取得されたスタックされた CCD 画像を検査すると、メインベルト彗星は中央に明るい凝縮部を示し、その移動に伴ってさらに 3 つの破片 A、B、C が存在していることが示されました。最も明るい A 破片は、10 月 12 日にグラナダのシエラネバダ天文台の 1.52 メートル望遠鏡で取得された CCD 画像でも報告された位置で検出されました。 [ 15 ]

NASAは、ハッブル宇宙望遠鏡が2013年10月29日から2014年1月14日の間に撮影した一連の画像について報告しました。この画像では、4つの主要な天体の分離が進んでいることが示されています。 [ 16 ]太陽光によって引き起こされるヤルコフスキー・オキーフ・ラジエフスキー・パダック効果により、回転速度が増加し、遠心力によって瓦礫の山が分離しました。[ 16 ]

ディモルフォス

NASAの二重小惑星リダイレクトテスト宇宙船は、連星系小惑星65803ディディモスの小惑星衛星に衝突し、ディモルフォスを活動小惑星にした。科学者は、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人はいなかった。DARTミッションは、正確に知られ、慎重に観測された衝突条件の下でディモルフォスを活性化し、活動小惑星の形成の詳細な研究を初めて可能にした。[ 17 ] [ 18 ]観測によると、ディモルフォスは衝突後約100万キログラムを失った。[ 19 ]衝突によってダストの柱が発生し、一時的にディディモス系が明るくなり、長さ10,000キロメートル（6,200マイル）のダストテールが発生し、数か月間持続した。[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] DARTの衝突は、ディモルフォスの地球規模の表面再形成と形状の変形を引き起こし、直径数十メートルの衝突クレーターを残したと予測されています。 [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]この衝突により、ディモルフォスは無秩序な回転状態になり、ディディモスによる不規則な潮汐力の影響を受ける可能性がありますが、最終的には数十年以内に潮汐固定状態に戻ります。[ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]

構成

活動小惑星の中には、従来の彗星のように氷組成の兆候を示すものもあれば、小惑星のように岩石組成のものもあることが知られています。地球の海の重水素比が低すぎるため、従来の彗星が主要な供給源であったとは考えにくいことから、メインベルト彗星が地球の水の供給源であった可能性があるという仮説が立てられています。[ 29 ]ヨーロッパの科学者たちは、揮発性物質の含有量を分析し、塵のサンプルを採取するために、キャロラインと呼ばれるMBCからのサンプルリターンミッションを提案しています。 [ 10 ]

リスト

この形態クラス（T Jup >3.08）に同定されたメンバーには以下が含まれる：[ 30 ]：17

名前 半長径（AU） 近日点（AU） 偏心Tジャップ軌道クラス 直径（km） 自転周期（時間） 原因 活動発見年 再発？
1 セレス2.766 2.550 0.078 3.310 メインベルト（中央） 939.4 9.07 水の昇華[ 3 ]2014
493 グリゼルディス3.116 2.568 0.176 3.140 メインベルト（外側） 41.56 51.94 影響[ 31 ]2015 ✗
596 シェイラ2.929 2.45 0.163 3.209 メインベルト（外側） 159.72 15.85 影響[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]2011 ✗
2201 オルジャト2.174 0.624 0.713 3.299 NEO（アポロ） 1.8 26歳以上 昇華[ 35 ]1984 ✗
3200 フェートン1.271 0.140 0.890 4.510 NEO（アポロ） 6.26 3.60 熱破壊、脱水破壊、および/または回転崩壊[ 36 ]2010 ✓
6478 ゴルト2.305 1.860 0.193 3.461 メインベルト（内側） 5.6 2.49 回転崩壊[ 37 ] [ 38 ] [ 39 ]2019 ✓
（62412）2000年178月3.159 2.909 0.079 3.197 メインベルト（外側） 10.38 3.33 回転崩壊[ 40 ]2014 ✗
65803 ディディモス/ディモルフォス1.643 1.013 0.383 4.204 NEO（アポロ） 0.77 / 0.15 2.26 人為的影響2022 ✗
101955 ベンヌ1.126 0.896 0.204 5.525 NEO（アポロ） 0.48 4.29 （不明）[ 30 ] : 22 静電浮上、衝撃、熱破壊、または脱水割れ 2019 ✓
(588045) 2007 FZ 183.176 2.783 0.124 3.188 メインベルト（外側） 2023
2002 CW 1162.690 2.068 0.231 3.319 メインベルト（中央） 0.5 2024
2008 BJ 223.071 2.943 0.042 3.199 メインベルト（外側） <0.4 2022 ✗
2010 LH 152.744 1.770 0.355 3.230 メインベルト（中央） 1.483 2023 ✓
紀元前2015年566年3.062 2.957 0.034 3.201 メインベルト（外側） 2023 ✗
2015 FW 4122.765 2.319 0.161 3.280 メインベルト（中央） 2023
2015 VA 1083.128 2.451 0.217 3.160 メインベルト（外側） 2023
P/2023 JN 162.696 2.300 0.147 3.351 メインベルト（中央） 2023
107P/4015 ウィルソン・ハリントン2.625 0.966 0.632 3.082 NEO（アポロ） 6.92 7.15 昇華[ 41 ] [ 42 ]1949 ✗
133P/7968 エルスト・ピサロ3.165 2.668 0.157 3.184 メインベルト（外側） 3.8 3.47 昇華/回転崩壊[ 43 ] [ 44 ]1996 ✓
176P/118401 リニア3.194 2.578 0.193 3.167 メインベルト（外側） 4.0 22.23 昇華[ 45 ]2005 ✗
233P/ラ・サグラ( P/2009 WJ 50 ) 3.033 1.786 0.411 3.081 メインベルト（外側） 3.0 2010 ✗
238P/読む(P/2005 U1) 3.162 2.362 0.253 3.153 メインベルト（外側） 0.8 昇華[ 46 ]2005 ✓
259P/ガラッド(P/2008 R1) 2.727 1.794 0.342 3.217 メインベルト（中央） 0.60 昇華[ 47 ]2008 ✓
288P/ (300163) 2006 VW 1393.051 2.438 0.201 3.203 メインベルト（外側） 1.8 / 1.2 昇華[ 48 ]2011 ✓
311P/パンスターズ(P/2013 P5) 2.189 1.935 0.116 3.660 メインベルト（内側） 0.4 >5.4 回転崩壊[ 49 ] [ 50 ] [ 51 ]2013 ✓
313P/ギブス（P/2003 S10） 3.154 2.391 0.242 3.133 メインベルト（外側） 2.0 昇華[ 52 ]2003 ✓
324P/ラ・サグラ（P/2010 R2） 3.098 2.621 0.154 3.099 メインベルト（外側） 1.1 昇華[ 53 ]2010 ✓
331P/ギブス（P/2012 F5） 3.005 2.879 0.042 3.228 メインベルト（外側） 3.54 3.24 回転崩壊[ 54 ] [ 55 ]2012 ✗
354P/リニア（P/2010 A2） 2.290 2.004 0.125 3.583 メインベルト（内側） 0.12 11.36 影響[ 56 ]2010 ✗
358P/パンスターズ (P/2012 T1) 3.155 2.410 0.236 3.134 メインベルト（外側） 0.64 昇華[ 57 ]2012 ✗
426P/パンスターズ (P/2019 A7) 3.188 2.675 0.161 3.103 メインベルト（外側） 2.4 2019 ✗
427P/アトラス (P/2017 S5) 3.171 2.178 0.313 3.092 メインベルト（外側） 0.90 1.4 昇華/回転崩壊[ 58 ]2017 ✗
432P/パンスターズ (P/2021 N4) 3.045 2.302 0.244 3.170 メインベルト（外側） <1.4 2021 ✗
433P/ (248370) 2005 QN 1733.067 2.374 0.226 3.192 メインベルト（外側） 3.2 昇華/回転崩壊 2021 ✓
435P/パンスターズ (P/2021 T3) 3.018 2.056 0.319 3.090 メインベルト（外側） 2021 ✗
455P/パンスターズ (P/2021 S9) 3.156 2.193 0.305 3.087 メインベルト（外側） <1.6 2017 ✗
456P/パンスターズ (P/2021 L4) 3.165 2.788 0.119 3.125 メインベルト（外側） <4.4 2021 ✗
457P/2020 O1 (レモン – パンスターズ) 2.647 2.329 0.120 3.376 メインベルト（中央） 0.84 1.67 昇華/回転崩壊[ 59 ]2020 ✓
483P/パンスターズ(P/2016 J1) 3.172 2.449 0.228 3.113 メインベルト（外側） <1.8 / <0.8 昇華[ 60 ]2016 ✓
P/2013 R3 (カタリナ – パンスターズ)3.033 2.205 0.273 3.184 メインベルト（外側） 約0.4 昇華/回転崩壊[ 61 ]2013 ✗
P/2015 X6（パンスターズ） 2.755 2.287 0.170 3.318 メインベルト（中央） <1.4 昇華[ 62 ]2015 ✗
P/2016 G1（パンスターズ）2.583 2.041 0.210 3.367 メインベルト（中央） <0.8 影響[ 63 ]2016 ✗
P/2018 P3（パンスターズ） 3.007 1.756 0.416 3.096 メインベルト（外側） <1.2 昇華 2018 ✓
P/2019 A3（パンスターズ） 3.147 2.313 0.265 3.099 メインベルト（外側） <0.8 2019 ✗
P/2019 A4（パンスターズ） 2.614 2.379 0.090 3.365 メインベルト（中央） 0.34 2019 ✗
P/2021 A5（パンスターズ） 3.047 2.620 0.140 3.147 メインベルト（外側） 0.30 昇華 2021 ✗
P/2021 R8（シェパード） 3.019 2.131 0.294 3.179 メインベルト（外側） 2021 ✗
P/2022 R5（パンスターズ） 3.071 2.470 0.196 3.148 メインベルト（外側） 2022
P/2023 S4（ホーガン） 3.134 2.542 0.189 3.185 メインベルト（外側） 2023
P/2024 L4（ランキン） 2.231 0.672 0.699 3.255 NEO（アポロ） <0.4 回転崩壊？ 2024
P/2024 R2（パンスターズ） 3.138 2.302 0.266 3.104 メインベルト（外側） 2024

探検

小惑星101955 ベンヌは、2019 年 1 月 6 日に粒子を放出しているのがオシリス・レックス探査機によって撮影された画像で確認されました。

キャスタリアは、133P/エルスト・ピサロ小惑星を探査し小惑星帯の水を初めてその場で測定し、地球の水の起源の謎を解明することを目的としたロボット宇宙船のミッションコンセプト提案である。 [ 64 ]リーダーは英国オープン大学のコリン・スノッドグラスである。キャスタリアは2015年と2016年に欧州宇宙機関（ESA）のコズミック・ビジョン計画ミッションM4およびM5に提案されたが、採用されなかった。チームはミッションコンセプトと科学目標の熟成を続けている。 [ 64 ]必要な建造時間と軌道力学を考慮して、2028年10月の打ち上げが提案された。 [ 64 ]

2019年1月6日、オシリス・レックス探査機は、地球近傍小惑星101955ベンヌの周回軌道に入った直後に、この小惑星からの粒子放出現象を初めて観測しました。これにより、ベンヌは新たに活動小惑星に分類され、宇宙船によって小惑星の活動が間近で観測された初めての事例となりました。その後、オシリス・レックス探査機は少なくとも10件の同様の現象を観測しています。[ 4 ]これらの観測された質量損失現象の規模は、これまで望遠鏡によって他の活動小惑星で観測されたものよりもはるかに小さく、活動小惑星における質量損失現象の規模には連続性があることを示唆しています。[ 65 ]

参照

参考文献

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