シアルナク

シアルナク
2013年にカッシーニ宇宙船が撮影した3枚の画像の合成。シアルナクの位置を10分間隔で示している。[ a ]
ディスカバリー[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
発見者ブレット・J・グラッドマン他[ b ]
発見場所マウナ ケア天文台
発見日2000年9月23日
指定
指定
サターンXXIX
発音/ ˈ s iː ɑːr n ɑː k /
名前の由来
シアルナック（イヌイット神話）
S/2000 S 3
形容詞シアルナウピアン、シアルナキアン[ c ]
軌道特性[ 4 ] [ 5 ]
エポック2020年12月17日 ( JD 2459200.5)
0.1187382  AU (17,763,000  km )
偏心0.5293834
+2.42年（+883.87日）
35.08520 °
傾斜43.80073° （黄道まで）
40.96116°
79.59603°
衛星の土星
グループイヌイット族（シアルナク）
身体的特徴
39.3 ± 5.9 km [ 6 ]
10.187 85 ± 0.000 05 時間[ 7 ] [ 8 ]
−23° ± 15° [ 8 ]
98° ± 15° [ 8 ]
アルベド0.050 ± 0.017 [ 6 ]
スペクトル型
D（赤みがかった）[ 9 ] B−V =0.87 ± 0.01 [ 9 ] V−R=0.48 ± 0.01 V−I=1.03 ± 0.01
20.1 (可視) [ 10 ] [ 11 ]
10.9 ± 0.05 [ 6 ]

シアルナクは土星の2番目に大きい不規則衛星である。2000年9月23日、ブレット・J・グラッドマン率いる天文学者チームによって発見された。イヌイットの海の女神シアルナク（通称セドナ）にちなんで名付けられた。シアルナクは土星のイヌイット順行不規則衛星群の中で最大のもので、土星の自転と同じ方向に土星から遠く離れて公転している。イヌイットグループの衛星は、数十億年前により大きな祖先の衛星が重力によって土星の周回軌道に捕獲された後、衝突分解した破片として発生したと考えられている。 [ 12 ] [ 13 ]イヌイットグループの他のいくつかの小さな衛星はシアルナクと似た軌道を描いており、この衛星が祖先から形成された後に別の衝突を経験したことを示しています。[ 12 ]

発見

2000年9月にCFHTが撮影したシアーナクの発見画像

シアルナックは、ブレット・J・グラッドマン、ジョン・J・カヴェラース、ジャン＝マルク・プティ、ハンス・ショル、マシュー・ホルマン、ブライアン・G・マースデン、フィル・ニコルソン、ジョセフ・A・バーンズからなる国際天文学者チームによって2000年9月23日に発見されました。[ 2 ]シアルナックの発見は、土星の周りの遠方の不規則衛星を探す観測キャンペーンの一環として行われました。このキャンペーンは、2000年後半にグラッドマンが調整し、高感度CCDカメラを搭載した様々な地上望遠鏡を用いて、土星のヒル球（衛星が惑星の周りを安定して周回できる領域）を調査しました。 [ 14 ] [ 15 ]

2000年9月、グラッドマンと共同研究者らは、ハワイのマウナケア天文台の3.6メートルカナダ・フランス・ハワイ望遠鏡（CFHT）を用いて、土星のRバンド限界等級24.5等級までの広域探査を実施した。[ 16 ]彼らは2000年8月に発見した不規則衛星（ユミールおよびパリアック）を再観測し、新たに2つの不規則衛星候補であるシアルナックおよびタルヴォスを特定した。[ 17 ] 2つのうち明るい方のシアルナックは、見かけの等級が20等級で検出された。 [ 3 ]

フォローアップと確認

2001 年の土星に対する 13 個の不規則衛星の位置と天体暦を示すオフセット プロット。Siarnaq (S/2000 S 3)は、中央から左上にあります。

2000年9月25日から29日の間に、シアルナクと他の新しく発見された土星の不規則衛星の追跡観測が様々な天文台で行われた。[ 18 ]予備的な軌道計算により、衛星が前景小惑星である可能性は排除され、実際に土星を周回していることが確認された。[ 17 ]ユミル、パーリアク、シアルナク、タルヴォスの発見は、 2000年10月25日に国際天文学連合によって正式に報告され、 [ 3 ] [ 19 ]翌日、アメリカ天文学会惑星科学部主催の会議でグラッドマンのチームによって発表された。[ 15 ] 4つの衛星の発見により、土星の既知の衛星は22となり、当時の天王星の衛星数21を上回った。 [ 17 ]

シアルナクは衛星であることが確認されたものの、観測数が不十分だったため軌道はよくわかっていなかった。[ 20 ]この衛星は2000年12月にキットピーク国立天文台で再観測され、 [ 21 ]その後2001年初頭にパロマー天文台とラパルマ天文台でも再観測された。 [ 18 ]その間に、グラッドマンのチームは土星の不規則衛星をさらに8つ発見し、土星の既知の衛星の数は30に増加し、2003年まで木星を抜いて最も多くの衛星を持つ惑星となった。 [ 14 ] [ 22 ]

名前

月は、イヌイットの海の巨人あるいは女神であり、イヌイットの冥界アドリブンの支配者であるシアルナクにちなんで名付けられている。[ 23 ]イヌイットの伝説の他のバリエーションでは、彼女はヌリアジュクやセドナなどの別名でも知られている。シアルナクは海の底に住み、すべての海の生物を宿していると言われており、怒るとイヌイットの狩猟者からそれを奪う。イヌイットの伝説のいくつかのバージョンでは、シアルナクはかつて美しい乙女で、騙されて鳥人間と結婚し、その後父親に救出された。彼らは嵐に襲われ、絶望した父親は自分を救うために彼女を海に生贄に捧げた。[ 24 ] [ 25 ]

この衛星は、2003年7月に開催された総会でIAUの惑星系命名作業部会によって承認されてから1か月後の2003年8月8日にIAUが発表した正式な通知で命名されました。 [ 24 ]シアルナクには、土星の29番目の衛星であるサターンXXIXというローマ数字の指定も割り当てられました。[ 26 ]

背景

シアルナックに名前が与えられる前は、国際天文学連合（IAU）が発見発表の際に割り当てた暫定的な名称S/2000 S 3で知られていました。[d] この暫定的な名称は、2000年に撮影された画像で確認された3番目の土星の衛星であることを示しています。[ 3 ]シアルナックは、 1898年のフェーベ以来最初に発見された土星の不規則衛星の1つです。土星の新しい衛星群の発見は、発見者にそれぞれの衛星に新しい命名規則を確立する機会を与えました。[ 14 ] [ 24 ]

カヴェラーズは同僚から、土星の衛星に伝統的なギリシャ・ローマ神話のテーマを採用するのではなく、異なる文化に由来する名前を提案するよう助言された。2000年後半を通して、カヴェラーズは数ヶ月をかけてアメリカインディアンの学者に相談し、多文化的かつカナダ起源の適切な名前の提案を求めた。2001年3月、彼はイヌイットの物語「かくれんぼとこっそり」を子供たちに読んでいて、ひらめきを得た。彼は物語の作者であるマイケル・クスガクに連絡を取り、同意を得たところ、クスガクはキビウクとセドナという名前を提案した。[ 27 ] [ 25 ]その後、カヴェラーズは、選ばれたイヌイットの名前はグループを区別するために q で終わるべきだと決定し、こうしてセドナという名前はシアーナクに変更された。[ 24 ]以前の名前は後に2003年に発見された遠方の海王星外天体90377セドナに使用されました。 [ 23 ]

カヴェラーズに、シアーナク、あるいはヌリアジュクという海の生き物についての話を送りました。彼女は海の底に棲む生き物で、セドナとも呼ばれています。彼女にはたくさんの名前があり、時には単に「海の底に住む老女」と呼ばれることもあります。ところで、この本ではシャーマンの世界について書いていて、「そして、海の底に行って彼女の髪を梳かし、彼女の気分を良くすることができる唯一の人物は、シャーマンのパーリアクだ」と言いました。これは私が物語の中で勝手に作った名前です。ですから、土星の4つの衛星の最終的な名前リストにパーリアクが含まれていた時は、本当に驚きました。パーリアクは私が勝手に作った名前だったからです。面白かったですよ。

— マイケル・クスガック、ウィンドスピーカーのインタビュー[ 24 ]

身体的特徴

2013年12月30日、カッシーニが撮影した、背景の星々の間を移動するシアルナク衛星の画像。この衛星は、探査機から2,200万km（1,400万マイル）離れた場所で観測された。

直径とアルベド

広域赤外線探査衛星（WISE）による赤外線観測によると、シアルナクの直径は39.3 km（24.4 mi）と推定されています。[ 6 ]

表面と構成

シアルナックは淡い赤色をしており、赤外線におけるシアルナウピアン（シアルナカン） [ c ]のスペクトルはイヌイット族の衛星であるパー​​リアクとキビウクと非常に類似しており、より大きな天体の分裂における共通の起源の可能性を裏付けています。[ 9 ] [ 28 ] [ 29 ]

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡はNIRSpecを用いてシアルナックの0.7～5.3ミクロン領域のスペクトルを取得し、水和鉱物に関連する3.0ミクロンの吸収特性を発見した。土星最大の不規則衛星であるフェーベとは対照的に、シアルナックには大量の水氷は存在しなかった。さらに、有機化合物の放射線照射によって生成された二酸化炭素がシアルナックの表面で検出された。シアルナックの組成は、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡によって観測された別の土星不規則衛星であるアルビオリクスとほぼ同一であると思われる。[ 30 ]

異なる位相角でシアルナクを観測したところ、高位相角では明るさが比較的一定で、浅い位相曲線を描くが、衝（ゼロ位相）では0.2等級ほど急激に明るくなる強い衝サージを示すことがわかった。[ 31 ]：14 シアルナクのこの位相曲線の挙動は、シアルナクの表面が非常に多孔質で、かなりの量のレゴリスで覆われていることを示唆している。[ 31 ]：14

形状と回転

シアルナクの自転周期はカッシーニ宇宙船によって10.19時間と測定された。これは土星の順行不規則衛星の中で最も短い自転周期である。[ 7 ]シアルナクは、1回転中に3回の極大と極小を示す光度曲線を示し、ユミルと同様の三角形状を呈している。[ 8 ]カッシーニによる異なる位相角でのシアルナクの観測から、その北回転極の向きは黄道98度、黄経-23度の方向を指していると判定された。[ e ]これは横向きの軸の傾きに対応し、シアルナクでは天王星と同様に長く極端な季節が訪れることを示している。[ 8 ]

軌道とグループ

シアルナク
平均軌道要素[ 32 ]
エポック2000年1月1日 12:00 UT (JD 2451545.0)
半長軸17,880,800 km (0.119526 AU)
偏心0.311
傾斜48.2° *
軌道周期+2.45年（+895.87日）
遠心歳差運動周期567.330年
節歳差運動周期401.023年
土星の不規則衛星の軌道を示す図。軌道傾斜角と軌道長半径はそれぞれY軸とX軸に示されています。軌道傾斜角が90°未満の衛星は順行軌道、90°を超える衛星は逆行軌道です。X軸は土星のヒル半径で示されています。順行軌道のイヌイットとガリアのグループと、逆行軌道のノルウェーのグループが識別されています。
2018年から2027年までの土星のイヌイット衛星群のアニメーション  キビウク ·  イジラク ·  パリアック ·  シアルナク ·  タルケク

シアルナクは土星の周りを、平均1790万kmの距離を896日（2.45年）かけて公転している。[ 4 ]太陽や他の惑星の重力摂動により、シアルナクの軌道は時間とともに変化する。200年間で、シアルナクの軌道長半径は1750万〜1830万km（1090万〜1140万マイル）、離心率は0.089〜0.554、黄道に対する傾斜角は41.4°〜54.3°の間で変動する。[ 33 ] : 8 この衛星は土星と一時的な永年共鳴状態にあり、シアルナクと土星の歳差運動周期は一致する。[ 34 ] [ 35 ] [ f ]シアルナクの軌道離心率と軌道傾斜角は大きく、リドフ・コザイ共鳴の閾値に近い。[ 38 ]

シアルナックは、土星のイヌイットグループに属する順行不規則衛星群に属し、平均軌道長半径は1120万～1840万km（700万～1140万マイル）で、平均軌道傾斜角は45度～50度と高い。イヌイットグループはさらに、異なる軌道長半径で3つの異なるサブグループ、キビウクグループ、パリアクグループ、シアルナックグループに分かれている。[ 12 ]シアルナックグループは最も外側のイヌイットサブグループで、シアルナック、タルケク、S/2004 S 31、S/2019 S 14、S/2020 S 3、S/2019 S 6、S/2020 S 5の7つの既知のメンバーを含む。[ 32 ]イヌイットグループの衛星は小さいサイズでは数が少ないようで、これはイヌイットグループが衝突によって小さな衛星のほとんどが破壊されるほど長く存在してきたことを示唆している。[ 39 ]

注記

  1. ^背景の星に対して移動するシアルナクを強調するために、それぞれ赤、緑、青に着色された 3 つの画像を合成しました。
  2. ^ブレット・J・グラッドマン、ジョン・J・カヴェラース、ジャン＝マルク・プティ、ハンス・ショル、マシュー・ホルマン、ブライアン・G・マースデン、フィル・ニコルソン、ジョセフ・A・バーンズ[ 1 ] [ 2 ]
  3. ^ a b Siarnaqの属格形はSiarnaupである。したがって、形容詞形はSiarnaq語の絶対格またはSiarnaup語の属格のいずれかとなり、Venus語の主格およびVener語のVenusに相当する。イヌクティトゥット語の形態論を参照。
  4. ^グラッドマンのシアーナク天体測定のページには、この衛星は発見発表時にS 3に再番号付けされる前は一時的にS/2000 S 2という名称が与えられていたと記されている。 [ 18 ]
  5. ^地心赤道座標では、シアーナクの北極方向はRA =97° ± 15°、赤緯=0° ± 15°。[ 11 ]
  6. ^ Cuk & Burns (2004)によれば、衛星と惑星の近点の黄経は同期している[ 35 ]が、Nesvorný et al. (2003)はこの同期は一時的なものであると結論付けている[ 34 ]。一方、Turrini et al. (2008)は、Siarnaqにおける永年共鳴の証拠は発見されなかった[ 36 ] 。Siarnaqと土星の永年共鳴は、Cuk et al.によって2002年9月に初めて報告された[ 37 ]。

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