テンペル1
9P/テンペル
ディープインパクト探査機によって得られた核の画像の合成
発見
発見者ヴィルヘルム・テンペル
発見日1867年4月3日
指定
  • P/1867 G1、P/1873 G1
  • P/1967 L1、P/1972 A1
  • テンペル1
  • 1867年II、1873年I、1879年III
  • 1966年7月、1972年5月、1978年2月
  • 1983 XI、1989 I、1994 XIX
  • 1873a、1879b、1972a
  • 1977年、1982年、1989年
  • 1987e1、1993c
軌道特性[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
エポック2023年2月25日（JD 2460000.5）
遠日点4.757 AU
近日点1.545 AU （2024年の木星接近後は1.77 AU）
半長軸3.151 AU
偏心0.5097
軌道周期5.59年
傾斜10.474°
68.64°
近点引数179.54°
最後の近日点2022年3月4日
次の近日点2028年2月12日[ 1 ]
地球MOID0.52 AU
身体的特徴[ 2 ]
寸法7.6 km × 4.9 km (4.7 マイル × 3.0 マイル) [ 4 ]
質量7.2 × 1013～7.9 × 1013 kg [ a ]
平均密度
0.62 g/cm 3 [ 5 ]
40.7時間[ 4 ]
0.05 [ 6 ]
彗星の全等級（M1）12.9

テンペル第1彗星（正式名称：9P/テンペル）は、 1867年にヴィルヘルム・テンペルが発見した木星族の彗星である。5.6年かけて太陽の周りを一周する。テンペル第1彗星はディープインパクト宇宙ミッションのターゲットであり、2005年に彗星への意図的な高速衝突が写真に撮られた。2011年2月14日にスターダスト探査機が再訪し、2016年8月に近日点に戻った。2024年5月26日、木星に0.55 AU（8200万km）まで接近し、[ 7 ] [ 2 ]近日点距離が長くなった。9Pが次に近日点に来るのは2028年2月12日で、太陽から1.77 AU（2億6500万km）の距離になる。[ 1 ]

発見と軌道の歴史

テンペル1は、1867年4月3日にマルセイユで研究していたヴィルヘルム・テンペルによって発見されました。発見当時、テンペル1は5.68年に1回近日点に接近していました（P/1867 G1および1867 IIと命名）。[ 8 ] [ 9 ]その後、1873年（P/1873 G1、1873 I、1873a）と1879年（1879 III、1879b）にも観測されました。[ 10 ]

1898年と1905年に行われた写真撮影の試みは彗星の発見に失敗し、天文学者たちは彗星が崩壊したと推測したが、実際には軌道が変化していた。テンペル1の軌道は時折木星に十分近づくため軌道が変化し、その結果彗星の公転周期も変化する。[ 7 ]これは1881年に発生し（木星への最接近は0.55 AU）、公転周期は6.5年に延長された。近日点も変化し、5000万km（3100万マイル）増加して2.1 AUとなり、地球からは彗星がはるかに見えにくくなった。[ 7 ]近日点は、1941年の木星接近後、1944年まで2 AUを下回らなかった。[ 11 ]

ディープインパクトの衝突機が撮影した画像におけるテンペル第1彗星のクレーター状の特徴の詳細

テンペル第1彗星は、イギリスの天文学者ブライアン・G・マースデンが木星の摂動を考慮した正確な軌道計算を行った後、1967年に再発見された（P/1967 L1、1966 VII）。マースデンは、1941年（0.41 AU）と1953年（0.77 AU）の木星へのさらなる接近により、近日点距離と公転周期が、彗星が最初に発見されたとき（それぞれ5.84年と5.55年）よりも小さくなっていたことを発見した。[ 7 ]これらの接近により、テンペル第1彗星は木星との1:2共鳴付近の現在の秤動運動に入った。1967年の帰還は不運だったが、カタリナ天文台のエリザベス・ローマーは数枚の写真を撮影した。 [ 7 ]当初の調査では何も発見されなかったが、1968年後半に彼女は1967年6月8日の露出画像（テンペル1号は1月に近日点を通過していた）を発見した。そこには、マースデンが彗星の位置を予測した場所に非常に近い、18等級の拡散天体の像が写っていた。軌道計算には少なくとも2枚の画像が必要であるため、次回の観測を待たなければならなかった。[ 7 ]

レーマーとLMヴォーンは1972年1月11日、スチュワード天文台からこの彗星を発見した（P/1972 A1、1972 V、1972a）。[ 7 ]この彗星は広く観測されるようになり、5月に最大光度11等に達し、最後に観測されたのは7月10日であった。それ以来、この彗星は1978年（1978 II、1977i）、1983年（1983 XI、1982j）、1989年（1989 I、1987e1）、1994年（1994 XIUX、1993c）、2000年、2005年と、すべての回帰で観測されている。[ 7 ]

身体的特徴

チャンドラによるX線光で捉えたテンペル1 [ 12 ]

テンペル1は明るい彗星ではありません。発見以来最も明るい見かけの等級は11で、肉眼では見えません。核の大きさは7.6 km × 4.9 km（4.7 mi × 3.0 mi）です。[ 2 ] [ 13 ]ハッブル宇宙望遠鏡による可視光での測定[ 14 ]とスピッツァー宇宙望遠鏡による赤外光での測定[ 15 ]では、アルベドはわずか4%と低いことが示唆されています。また、2日間の自転速度も測定されました。[ 16 ]また、テンペル1の核から流出するガスから電荷交換によって電子が取り除かれる高電荷の太陽風イオンによって、彗星はX線を放射しているのも観測されています。[ 12 ]

探検

ディープインパクトミッション

ディープインパクトの2005年1月12日から2013年8月8日までの軌道アニメーション    ディープ・インパクト1  テンペル1  地球  103P/ハートリー
テンペル彗星9Pとディープインパクトの正面衝突

2005年7月4日午前5時52分（ UTC 、東部夏時間午前1時52分）、テンペル1はNASAのディープインパクト探査機のコンポーネントの1つによって、近日点通過前日に意図的に衝突されました。衝突の様子は探査機のもう1つのコンポーネントによって撮影され、衝突地点から明るい噴流が撮影されました。この衝突は地上望遠鏡と宇宙望遠鏡によっても観測され、数等級の増光が記録されました。

形成されたクレーターは、衝突によって巻き起こった塵の雲のためにディープインパクトからは見えなかったが、直径100〜250メートル（330〜820フィート）、深さ30メートル（98フィート）と推定された。 [ 17 ]スピッツァー宇宙望遠鏡による噴出物の観測では、人間の髪の毛よりも細い塵の粒子が検出され、ケイ酸塩、炭酸塩、スメクタイト、金属硫化物（愚者の金など）、非晶質炭素、多環芳香族炭化水素の存在が発見された。[ 18 ]スピッツァーは、噴出物の中に水氷も検出した。これはディープインパクトの分光計によって検出された地表の水氷と一致する。[ 19 ]水氷は地殻（核の周りの揮発分層）の下1メートルから来た。[ 19 ]

次のミッション

ディープ インパクトとスターダストの前後の比較画像。右側の画像にはディープ インパクトによって形成されたクレーターが示されています。
1999年2月7日から2011年4月7日までのスターダストの軌道を示すアニメーション    スターダスト ·  81P/ワイルド ·  地球 ・  5535 アンネフランク ·  テンペル1

ディープインパクト衝突時に形成されたクレーターは、最初のフライバイでは撮影できなかったため[ 17 ] 、 2007年7月3日、NASAはテンペル1新探査（NExT）ミッションを承認した。この低コストのミッションは、2004年にヴィルト2彗星を調査した既存のスターダスト探査機を利用した。スターダストはテンペル1に接近するように新たな軌道に乗せられた。2011年2月15日午前4時42分（UTC）、テンペル1から約181km（112マイル）の距離を通過した[ 20 ] 。これは、同じ彗星が2度訪れた初めてのケースであった。[ b ]

2月15日、NASAの科学者たちはスターダストの画像からディープインパクトによって形成されたクレーターを特定した。クレーターの直径は150メートル（490フィート）と推定され、中央には衝突時に落下した物質がクレーターに落ち込んだ際に形成されたと思われる明るい丘がある。[ 21 ]衝突体のエネルギーWayback Machineに2016年6月23日アーカイブNASAによると、「衝突体はクレーターを掘削するために19ギガジュール（TNT火薬4.8トン）の運動エネルギーを放出します。この運動エネルギーは、衝突体の質量（370kg）と衝突時の速度（約10.2km/秒）の組み合わせによって生成されます」。NASAによると、「衝突エネルギーによって、幅約100メートル、深さ約28メートルのクレーターが掘削されるでしょう」。[ 22 ]

フライバイの幾何学的形状により、研究者たちはディープインパクトの遭遇時よりも核に関するかなり詳細な三次元情報をステレオペア画像から得ることができた。[ 23 ]科学者たちは、彗星の表面に氷物質の流れのような高層構造が遭遇間の昇華によって後退した場所をすぐに見つけることができた。[ 23 ]

接近

彗星は、摂動やガス放出によって軌道が変化する不安定な軌道を描いている。テンペル1は2011年11月11日に準惑星ケレスから0.04 AU（590万km、370万マイル）以内を通過した。 [ 2 ] その後、木星族の彗星として、巨大惑星木星と何年も相互作用を続け、2084年10月には近日点が1.98 AU（2億9600万km）まで上昇する。[ 24 ]その後、近日点は再び下がり始め、 2183年10月17日に火星から0.0191 AU（286万km、178万マイル）まで接近する。[ 2 ]

9P/テンペル彗星が火星に最接近したのは2183年10月17日[ 2 ]
最接近 の日時火星までの距離（AU） 太陽距離（AU） 火星に対する速度（km/s） 太陽に対する速度（km/s） 不確実性領域（3シグマ） 参照
2183年10月17日 16:25 ± 2時間0.0191  AU (286 万 km ; 178 万 マイル)1.506 AU (2 億 2,530 万 km; 1 億 4,000 万マイル)6.5829.92± 6620 km地平線
  • 2011年にスターダスト宇宙船から撮影されたテンペル1
    2011年にスターダスト宇宙船から撮影されたテンペル1
  • ディープ インパクトとスターダストが撮影した、核の表面にある滑らかな隆起部分の写真の比較。周縁部の氷の崖が後退している様子がわかる。
    ディープ インパクトとスターダストが撮影した、核の表面にある滑らかな隆起部分の写真の比較。周縁部の氷の崖が後退している様子がわかる。
  • ディープインパクト探査機（左）とスターダスト探査機（右）が捉えたテンペル1の異なる画像。破線は特徴を相関させている。
    ディープインパクト探査機（左）とスターダスト探査機（右）が捉えたテンペル1の異なる画像。破線は特徴を相関させている。

注記

  1. ^球の直径を6.25 kmとし、球の体積×瓦礫の山の密度を0.62 g/cm 3は質量（m=d*v）7.9 × 10となる。13キロ
  2. ^ハレー彗星は1986年3月に5回観測された。しかし、テンペル1は2回の出現の間に初めて観測された彗星である。

参考文献

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