黄道光
北半球と南半球の夜空の合成画像には、2つの偽の夜明け[ 1 ] 、ゲゲンシャイン（中央）と、残りの黄道帯の光と黄道帯（視覚的に天の川が横切っている）が写っている。

黄道光（日の出前に見られる場合は偽の夜明け[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]とも呼ばれる）は、惑星間塵によって散乱された拡散した太陽光の微かな輝きである。太陽の周りで明るくなり、特に暗い夜空では太陽の方向から黄道に沿ってほぼ三角形に伸びて見え、黄道全体に沿って黄道帯として強度と視認性が低下して現れる。[ 6 ]黄道光は空全体に広がり、 晴れて月のない夜空の自然光に貢献している[ 7 ] 。関連する現象に対光（またはカウンターグロー）がある。これは惑星間塵から後方散乱された太陽光で、太陽の 真向かいに微かだがわずかに明るい楕円形の輝きとして現れる。

黄道光は空の自然光に貢献していますが[ 8 ] 、黄道光は非常に弱いため、月明かりや光害によって見えなくなることがよくあります。

太陽系の惑星間塵は、黄道面をまたぐ黄道雲と呼ばれる厚いパンケーキ状の雲を形成します。粒子の大きさは10～300マイクロメートルで、質量は1ナノグラムから数十マイクログラムに及びます。[ 9 ] [ 10 ]

1970年代のパイオニア10号とヘリオス宇宙船の観測により、太陽系の惑星間塵の雲によって黄道光が散乱されていることが明らかになった。[ 11 ] [ 12 ]ジュノー宇宙船の衝突破片の 画像の分析により、塵の分布は地球の軌道から木星との4:1軌道共鳴まで広がっていることがわかった。2.06 AUで、火星からの塵であることを示唆している。[ 13 ]しかし、パイオニア10号、パイオニア11号、ガリレオ、ユリシーズ、カッシーニに搭載された他の専用の塵観測機器では、彗星や小惑星以外に火星が塵の重要な発生源であるという兆候は見つからなかった。[ 11 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]

閲覧

マウナケア山頂からサブミリ波干渉計の後ろから見た黄道光

中緯度では、黄道光は、春には夕方の薄明が完全に消えた後の西の空、または秋には朝の薄明が現れる前に東の空で最もよく観察されます。黄道光は柱として現れ、地平線で明るくなり、黄道の角度で傾いています。黄道光は実際には空の周り一周していますが、非常に小さな塵の粒子から散乱された光は強く前方散乱するため、太陽に対して小さな角度で観測すると最も明るくなります。そのため、太陽が遮られる日の出や日の入りの近くに黄道光が最もはっきりと見えますが、太陽の視線に最も近い塵の粒子は見えません。黄道光の原因となる塵の帯は、黄道全体にわたって均一です。

黄道から離れた場所にある塵は、太陽に対してわずかな角度で観測した場合を除いて、ほとんど検出できません。そのため、太陽に対してわずかな角度で観測すると、塵の幅がより広く見えるようになり、地平線近く、つまり地平線の下で太陽に近い場所では、塵はより広く見えます。

起源

ラ・シヤ天文台の月光と黄道光[ 17 ]

塵の発生源については長らく議論されてきた。最近まで、塵は活動彗星の尾や小惑星帯における小惑星同士の衝突から生じたものだと考えられていた。[ 18 ]私たちの流星群の多くには、活動彗星が母天体として知られていないものがある。塵の85%以上は、ほぼ休眠状態にある木星族の彗星が時折分裂してできたものだと考えられている。[ 19 ]木星族の彗星の公転周期は20年未満で[ 20 ]活発にガスを放出していないときは休眠状態であると考えられるが、将来的には放出する可能性もある。[ 21 ]黄道雲の最初の完全な力学モデルでは、塵が木星に接近する軌道で放出された場合にのみ、黄道塵の雲の厚さを説明できるほど攪拌されることが実証された。流星体流の塵は直径 300～10,000マイクロメートルとかなり大きく、時間の経過とともにさらに小さな黄道塵の粒子に分解されます。

超大型望遠鏡の上空に広がる天の川銀河の中心と黄道光の色鮮やかな光[ 22 ]

ポインティング・ロバートソン効果により、塵はより円形（ただし依然として細長い）の軌道を描きながら、太陽に向かってゆっくりと螺旋状に落ちていきます。したがって、黄道雲を維持するには、継続的な新しい粒子の供給源が必要です。彗星の塵と小惑星の衝突によって生成された塵が、黄道光と対流を生み出す塵雲の維持に主に関与していると考えられています。

粒子は衝突や宇宙風化によってサイズが小さくなることがあります。10マイクロメートル未満の大きさに粉砕された粒子は、太陽の放射圧によって太陽系内部から除去されます。その後、彗星からの落下によって補充されます。近傍の恒星の周りの黄道塵は太陽系外塵と呼ばれ、太陽系外惑星を直接撮像する試みにおいて重要なノイズ源となる可能性があります。この太陽系外塵、つまり高温のデブリ円盤は、惑星の存在を示す指標となる可能性があることが指摘されています。惑星は彗星を太陽系内部に散乱させる傾向があるためです。

2015年、ESA/ロゼッタ探査機に搭載された二次イオンダスト分光計COSIMAの新しい結果により、惑星間塵の母天体はチュリュモフ・ゲラシメンコ彗星67Pなどの木星族彗星である可能性が高いことが確認されました。[ 23 ]ジュノー探査機のデータは、地球に近い塵は太陽系内部に起源を持つことを示しており、発生源として火星が最も適切であることを示しています。[ 24 ]

外観

セロ・パラナルから見た黄道光
アポロ15号の飛行中、地球の光の下で月から撮影された、写真の中で最も明るいぼやけた星のような物体である金星が見える、黄道に沿って急上昇する太陽コロナと黄道光。

黄道光は、太陽系内の宇宙塵と呼ばれる塵の粒子に太陽光が反射して生じます。そのため、そのスペクトルは太陽のスペクトルと同じです。黄道光の原因物質は、太陽を中心とし、地球の軌道をはるかに超えて広がるレンズ状の空間内にあります。この物質は、惑星間塵の雲として知られています。物質のほとんどは太陽系の平面付近にあるため、黄道光は黄道に沿って見られます。観測される黄道光を生成するために必要な物質の量は非常にわずかです。もしそれが 1 mm の粒子の形をしていて、それぞれが月と同じアルベド(反射力)を持っているとすると、各粒子は隣の粒子から 8 km 離れていることになります。対角光は、地球から見て太陽の真向かいにある、位相が完全に揃っている粒子によって引き起こされると考えられます。

ネスヴォルニー氏とイェニスケンス氏によると、塵の粒子が約150マイクロメートルと小さい場合、平均速度14.5km/sで地球に衝突し、その速度が遅いものも含めると12km/sとされています。もしそうであれば、この彗星の塵は部分的に溶融した状態で地球に突入した後も生き残ることができ、南極で採取された微小隕石の特異な特性を説明できると彼らは指摘しています。これらの微小隕石は、小惑星起源として知られる大型隕石とは類似していません。近年、様々な宇宙船による観測で、特定の小惑星族の破片や複数の彗星の尾を引く塵の帯など、黄道光に顕著な構造が明らかになっています。

文化的意義

アレクサンダー・フォン・フンボルトのコスモスによると、メソアメリカ人は1500年より前に黄道光を認識していた。[ 25 ]おそらく1661年にジョシュア・チャイルドリーが印刷物で初めて報告した。この現象は1683年に天文学者ジョバンニ・ドメニコ・カッシーニによって調査された。いくつかの情報源によると、彼はそれを太陽の周りの塵の粒子で説明した。[ 26 ] [ 27 ]他の情報源によると、1684年にニコラ・ファティオ・デ・デュイリエによって初めてこの方法で説明され、 [ 28 ]カッシーニはデュイリエに黄道光の研究を勧めた。[ 25 ]

イスラム教にとっての重要性

イスラムの預言者ムハンマドは、 1日5回の礼拝のタイミングに関連して黄道光を「偽りの夜明け」（الفجر الكاذب al-fajr al-kādhib）と呼びました。イスラムの口承には多くのハディース（言行録）が残されており、ムハンマドは日没後も空に現れる偽りの夜明けの光と、日の出時に最初に現れる水平の帯状の光である「真の夜明け」（الفجر الصادق al-fajr al-sādiq）の違いについて述べています。イスラムの学者の大多数は、航海中の薄明が真の夜明けとみなしています。イスラムの実践者は、断食や毎日の礼拝のタイミングを決定する際に誤りを避けるために、ムハンマドの黄道光に関する記述を利用しています。[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]

ブライアン・メイ

2007年、クイーンのリードギタリスト、ブライアン・メイは、音楽家への転身を決意して36年ぶりに、論文「黄道塵雲の視線速度の調査」を完成させた。[ 32 ]彼が論文を提出できたのは、それまでの数年間にこのテーマに関する研究がほとんどなかったからに他ならない。メイはこのテーマが2000年代に再び「流行」したと述べている。[ 33 ]

他の惑星

パーカー・ソーラー・プローブが撮影した、金星の軌道空間のダストリングの初のパノラマ画像

金星や水星のような他の惑星[ 34 ]も、 軌道空間に惑星間塵のリングを持っていることが示されている。

参照

参考文献

  1. ^ 「False Dawn」 . www.eso.org . 2017年2月14日閲覧。
  2. ^ 「APOD: 2012年1月16日 - 黄道光と偽りの夜明け」。
  3. ^ 「黄道光とは何か？」 2025年1月13日。
  4. ^ 「EarthSky | 黄道光：知っておくべきことすべて」 2021年9月6日。
  5. ^コフィー、レベッカ. 「3月上旬、西の空で黄道光を探そう！」フォーブス. 2021年6月5日閲覧。
  6. ^ダーリング、デイビッド. 「黄道雲」 .インターネット科学百科事典.
  7. ^ Reach, WT (1997). 「構造化された黄道光：IRAS、COBE、ISO観測」.拡散赤外線とIRTS . 124 : 1. Bibcode : 1997ASPC..124...33R .
  8. ^ Reach, WT (1997). 「構造化された黄道光：IRAS、COBE、ISO観測」.拡散赤外線とIRTS . 124 : 1. Bibcode : 1997ASPC..124...33R .
  9. ^ペッカー・エーレンブリンク、ベルンハルト、シュミッツ、ビルガー (2001). 『地球の歴史を通じた地球外物質の集積』シュプリンガー、pp.  66– 67. ISBN 978-0-306-46689-2。
  10. ^ McCracken, CW (1967). 「塵と惑星の遭遇条件」.スミソニアン天体物理学貢献誌. 11 : 213.書誌コード: 1967SCoA...11..213M .
  11. ^ a b Hanner, MS (1976). 「パイオニア10号による黄道付近の黄道光輝度の観測：太陽中心からの距離による変化」 .惑星間塵と黄道光. 物理学講義ノート. 第48巻. pp.  29– 35. Bibcode : 1976LNP....48...29H . doi : 10.1007/3-540-07615-8_448 . ISBN 978-3-540-07615-5。
  12. ^ Leinert, Ch.; Röser, S.; Buitrago, L. (1983年2月). 「惑星間塵の空間分布を維持する方法」 .天文学と天体物理学. 118 (2): 345– 357. Bibcode : 1983A&A...118..345L . 2022年7月28日閲覧。
  13. ^ Shekhtman, Lonnie (2021年3月9日). 「Serendipitous Juno Detections Shatter Ideas About Origin of Zodiacal Light」 .ジェット推進研究所. NASA . 2021年3月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年3月19日閲覧。
  14. ^ Humes, D. (1980年11月). 「パイオニア10号および11号の隕石実験の結果：惑星間および土星近傍」 . Journal of Geophysical Research . 85 (A11): 5841– 5852. Bibcode : 1980JGR....85.5841H . doi : 10.1029/JA085iA11p05841 . 2022年7月28日閲覧。
  15. ^ Grün, E.; et al. (1997年10月). 「惑星間塵雲の南北および放射状横断」 . Icarus . 129 (2): 270– 288. Bibcode : 1997Icar..129..270G . doi : 10.1006/icar.1997.5789 .
  16. ^総社市、RH;グリュン、E.スタブ、P.サマー、M.ミリンジャー、M.ヴォーバイヨン、J.アリウス、W.カモデカ、G.ヘイン、F.ラスカー、J.ガスティオー、M.フィエンガ、A.シュワルツコフ、GH;ヘルツォーク、J.グチュケ、Ｋ．スクッピン、N.スラマ、R. (2019 年 8 月)。「IMEM2: 太陽系内部の流星環境モデル」。天文学と天体物理学。628 (A109): 13.ビブコード: 2019A&A...628A.109S。土井：10.1051/0004-6361/201834892。S2CID 199117335 . 2022年1月24日閲覧。 
  17. ^ 「ラ・シヤの月光と黄道光」ESO今週の写真。2013年7月21日閲覧。
  18. ^ Espy, Ashley J.; Dermott, S.; Kehoe, TJ (2006年9月). 「黄道雲のグローバルモデルに向けて」アメリカ天文学会誌. 38 : 557. Bibcode : 2006DPS....38.4101E .
  19. ^ Nesvorný, David; Jenniskens, Peter; Levison, Harold F.; Bottke, William F.; Vokrouhlický, David; Gounelle, Matthieu (2010年4月20日). 「彗星起源の黄道雲と炭素質微小隕石。高温デブリ円盤への示唆」. Astrophysical Journal . 713 (2): 816– 836. arXiv : 0909.4322 . Bibcode : 2010ApJ...713..816N . doi : 10.1088/0004-637x/713/2/816 . S2CID 18865066 . 
  20. ^ジェニスケンス、ペトラス・マテウス・マリー (2006).流星群とその親彗星.ケンブリッジ大学出版局. p. 108. ISBN 978-0-521-85349-1。
  21. ^ SPACE.comスタッフ（2011年1月6日）「彗星か小惑星か？巨大宇宙岩石のアイデンティティ危機」 SPACE.com 2011年5月23日閲覧。休眠中の彗星は地表下に揮発性物質を保持しており、太陽に近づくにつれて再びガス放出を開始する可能性がある。
  22. ^ 「VLT上のロマンチックな夕日」 www.eso.orgヨーロッパ南天天文台2015年4月21日閲覧。
  23. ^ Rita Schulz; et al. (2015年2月12日). 「彗星67P/チュリュモフ・ゲラシメンコ、過去4年間に蓄積された塵の層を放出」. Nature . 518 (7538): 216– 218. Bibcode : 2015Natur.518..216S . doi : 10.1038/ nature14159 . PMID 25624103. S2CID 205242328 .  
  24. ^ Space Daily: ジュノーのデータが黄道光の起源に関する考えを打ち砕く
  25. ^ a bレイ、ウィリー（1961年4月）「Gegenscheinと呼ばれるパズル」。参考までに。ギャラクシーサイエンスフィクション。pp.  74– 84。
  26. ^ペトラス・マテウス・マリー・ジェニスケンス（2006年9月14日）『流星群とその親彗星』ケンブリッジ大学出版局、531頁。ISBN 978-0-521-85349-1。
  27. ^ Fechtig, H.; Leinert, Ch.; Berg, O. (2001). 「歴史的展望」 .惑星間塵. 天文学・天体物理学図書館. Springer Link. pp.  1– 55. doi : 10.1007/978-3-642-56428-4_1 . ISBN 978-3-642-62647-0. 2022年3月23日閲覧。
  28. ^スティーブン・J・ディック（2013年8月31日）『天文学における発見と分類：論争と合意』ケンブリッジ大学出版局、350ページ。ISBN 978-1-107-03361-0。
  29. ^サヒフ・ムスリム 1094c – 断食の書 – Sunnah.com – 預言者ムハンマドの言葉と教え (صلى الله عليه و سلم)
  30. ^ “Sahih Moslim (イスラム教徒の本物のハディース) 1-4 第 2 巻: صحيح مسلم 1/4 [عربي/إنكليزي] ج2" . 2011 年 1 月。
  31. ^ 「真の夜明けと偽りの夜明けの区別（sunnahonline.com）」。
  32. ^ブライアン・メイ (2007).黄道塵雲の視線速度の調査. Springer Nature . Bibcode : 2007asor.book.....M . doi : 10.1007/978-0-387-77706-1 . hdl : 10044/1/1333 . ISBN 978-0-387-77705-4. 2017年5月27日閲覧。
  33. ^テリー・グロスがブライアン・メイにインタビュー、ナショナル・パブリック・ラジオの番組「フレッシュ・エア」
  34. ^ Frazier, Sarah (2021年4月16日). 「NASA​​のパーカー太陽探査機が金星の軌道ダストリングを観測」NASA . 2023年1月21日閲覧。
ウィキメディア コモンズには、黄道光に関連するメディアがあります。
「 https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Zodiacal_light&oldid=1334378656」より取得