天文学者は、ハッブルが捉えた珍しい現象で、タットル・ジャコビニ・クレザーク彗星41Pの回転反転を確認した 著者 Janderson Luiz
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41P/タットル・ジャコビニ・クレザーク彗星は、2017年に太陽系通過中に完全な回転逆転を記録した。ハッブル宇宙望遠鏡によって行われた観測では、天体の回転周期が大幅に増加してから、停止して反対方向への運動を再開することが確認された。前例のないと考えられるこの現象は、太陽熱によって放出されたガスジェットの作用によって発生しました。
この現象は、2017年3月から12月の間に撮影された画像から検出された。天文学者らは、木星ファミリーに属し、周期的な軌道を描く彗星の核の変化を追跡した。
- 初期回転期間は約 20 時間であった。
- 3 月から 5 月にかけて、この時間は 46 時間に増加しました。
- 太陽に近づくと不可視状態になった後、14 時間後に反対方向に自転が再開されました。
これらの変動は、小さな天体に対する昇華プロセスの影響を浮き彫りにします。
宇宙望遠鏡による観測
ハッブル宇宙望遠鏡は、軌道のさまざまな段階で彗星 41P/タットル・ジャコビニ・クレザーク彗星の詳細な画像を撮影しました。これらのキャプチャにより、自転周期の変化を正確に測定することができました。
ニール・ゲーレルス・スウィフト天文台の望遠鏡は、2017 年 3 月から 5 月にかけてデータを補足しました。観測により、このサイズの彗星としては異例である、極端な速度の低下が明らかになりました。
近日点後、彗星が太陽に近づいたため一時的に隠れたが、新しいハッブル画像で逆転が確認された。天文学者らは配列を比較して方向の変化を確認した。
天文学者は回転するタットル・ジャコビニ・クレサック彗星41Pを観測した。数か月後、それは別の方向に回転していました。 | IFLサイエンス
ジェットアクション機構
41P のような彗星は、主に太陽系の形成時に残った氷と岩石で構成されています。太陽に近づくと、熱により氷が昇華し、ガスや塵が放出されます。
これらのジェットは、炉心のトルクを変化させる自然なスラスターとして機能します。 41P の場合、ジェットはスピンをほぼゼロまで遅くするのに十分な力を発揮しました。
ジェットの分布の非対称性は、観察された変化の強さを説明します。ガス放出として知られるこのプロセスは、いくつかの彗星で発生しますが、そのような規模になることはほとんどありません。
完全な逆転は、リアルタイムで文書化された最初のケースを表します。理論モデルはすでにその可能性を予測していましたが、観察によって直接的な証拠が得られました。
回転変動データ
彗星 41P の自転周期は、数か月で 20 時間から 46 時間になりました。この減速は特殊な機器によって継続的に監視されました。
近日点を通過した後、核は 14 時間目に回転を再開しましたが、その方向は逆でした。唯一の説明は、一時停止とその後の逆加速です。
彗星の典型的な変化には、数十時間ではなく、数分間の変動が伴います。 41P のケースは、変化の規模が極端に大きかったことが際立っています。
これらの数値は、光度曲線と連続画像を分析することによって得られました。このデータは、彗星の力学に関するさらなる研究に引き続き利用可能です。
彗星集団への影響
41P/タトル・ジャコビニ・クレザークで観察された逆転は、太陽系における小型彗星の希少性を説明するのに役立ちます。激しいジェットは、断片化するまで回転を加速する可能性があります。
回転が過剰な物体は遠心力により崩壊する傾向があります。このメカニズムは、時間の経過とともに自然に破壊的なプロセスとして機能します。
このような不安定性のため、彗星は永久に存続するわけではありません。この観測は、オールトの雲とカイパーベルトの個体群の進化に関する仮説を補強するものです。
研究者の貢献
カリフォルニア大学ロサンゼルス校のデイビッド・ジュイット氏がハッブル画像の分析を主導した。彼は、回転変化の異常な大きさを特定しました。
デニス・ボデウィッツ氏はモニタリングを追跡し、数十時間続く変動の希少性を強調した。彼らの観測はスウィフト天文台のデータを補完しました。
オスロ大学のジェーン・ルー氏は、この出来事をリアルタイムでは前例のない出来事だと分類した。彼は直接参加しませんでしたが、提供された理論的な進歩を認識しました。
この研究は当初、arXiv プラットフォームで利用できるようになりました。その後、天文学専門誌に正式に掲載されました。
今後の彗星の観測
41P/タトル・ジャコビニ・クレザーク彗星は、2028 年初めに太陽に帰還します。天文学者は、不安定性の可能性を検出するために新たな観測を計画しています。
チリにあるベラ C. ルービン天文台は、小天体の監視を拡大します。この機能により、他の彗星での同様の現象の検出が強化されます。
これらのツールを使用すると、ジェットと回転をより詳細に監視できます。次の近日点は、現在のモデルを検証するまたとない機会を提供します。
41Pの軌道特性
この彗星は木星ファミリーに属しており、周期軌道は約 5.5 年です。この軌道は定期的に太陽に近づき、太陽の活動を活発化させます。
その組成には、太陽熱で昇華する揮発性の氷が含まれています。昏睡と尾は、このようなより接近した期間中に形成されます。
核の直径は数キロメートルで、典型的な小型彗星です。この寸法により、ジェットなどの外力による大きな変化が容易になります。
観測された回転変化にもかかわらず、軌道は安定したままです。木星との重力相互作用により周期サイクルが維持されます。
彗星の物理過程
昇華は、氷が直接気体状態になるときに発生します。この現象により、核の周囲に昏睡状態を形成する物質が放出されます。
ジェットは、日射量が多い特定の領域に発生します。非対称性により、総角運動量を変化させるトルクが生成されます。
極端な場合には、トルクがコアの慣性を克服します。その結果、41P で発生したように、減速、加速、または完全な逆転が発生する可能性があります。
これらのプロセスは回転だけでなく軌道軌道にも影響を与えます。角運動量の最小限の変化が複数のパスにわたって蓄積されます。
これらのメカニズムの理解は、宇宙ミッションからの観測によって進んできました。ハッブルや他の探査機からのデータは、計算モデルを改良し続けています。
