2006

年度

彗星

ダス

トト

レイ

ルサ

ーベ

イ報

告

猿楽

祐樹(東

京大)

石黒

正晃(ソ

ウル

大)

三浦

直也(東

京大)

臼井

文彦(ISAS/JAXA)

上野

宗孝(東

京大)

2006年

度観

測実

施状

況

•割

り当

てら

れた

観測

夜数

47夜

(観測

所時

間7夜

、他

の観

測者

との

時間

シェ

ア7夜

)

•実

際に

観測

でき

た夜

数

25夜

(1時

間程

度の

観測

も含

む)

一晩

中快

晴だ

った

夜数

：5夜

成果

報告

1.学

会発

表

・A

sia

Oce

ania

Geosc

ienc

es

Socie

ty 3

rd A

nnu

al M

eet

ing、

平成

18年

7月

10日

〜7月

14日

題名

：V

isib

le a

nd

Infr

ared

Obs

erv

atio

ns

of

Inte

rPla

neta

ry D

ust

講演

者：上

野宗

孝、

猿楽

祐樹

、三

浦直

也、

臼井

文彦

、大

坪貴

文、

石黒

正晃

、H

ong,

S. S.、

Kw

on, S. M

.、

向井

正

・日

本天

文学

会20

07年

春季

年会

、平

成19

年3月

28日

〜3月

30日

題名

：4P/Fay

e彗星

ダス

トト

レイ

ルの

検出

講演

者：猿

楽祐

樹、

石黒

正晃

、三

浦直

也、

臼井

文彦

、上

野宗

孝

・日

本天

文学

会20

07年

春季

年会

、平

成19

年3月

28日

〜3月

30日

題名

：22P

/Kopf

f彗星

ネッ

クラ

イン

構造

への

非重

力効

果の

適用

講演

者：三

浦直

也、

石黒

正晃

、猿

楽祐

樹、

上野

宗孝

・日

本天

文学

会20

07年

春季

年会

、平

成19

年3月

28日

〜3月

30日

題名

：短周

期彗

星の

質量

放出

率と

惑星

間ダ

スト

の起

源

講演

者：石

黒正

晃、

上野

宗孝

、猿

楽祐

樹、

三浦

直也

、臼

井文

彦

・Kore

an A

stro

nom

ical

Socie

ty M

eet

ing、

平成

19年

４月

12日

〜４

月14

日

題名

：The

Dust

Env

ironm

ent

of C

om

et

67P/C

hur

yum

ov-

Ger

asim

enko

講演

者：Is

hig

uro, M

.

成果

報告

2.論

文発

表・IC

AR

US, V

ol.1

89, Is

sue

1, pp

. 169

-18

3

Title

: D

ark

Red

Deb

ris

from

Thr

ee S

hort

-Period

Com

ets

; 2P

/Encke

, 22

P/Kopf

f an

d 65P/G

unn

Auth

ors

: M

asat

eru

Ishig

uro

, Yuki

Sar

uga

ku, N

aoya

Miu

ra, Fum

ihik

oU

sui,

Mune

taka

Uen

o,

Moo-Young

Chu

n, Suk

Min

n Kw

on

・P

ASJ V

ol.5

9, N

o.2

, pp.

L7-

L10

Title

: N

ew

App

roac

h t

o t

he S

tudy

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Non

-gr

avitat

iona

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Norm

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rbital

Pla

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Auth

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: N

aoya

Miu

ra, M

asat

eru Ish

iguro

, Yuki

Sar

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ku, M

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Uen

o

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roc.

Book

for

the D

ust

in

Pla

neta

ry S

yste

ms

200

5 c

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eren

ce in

Kau

ai, H

awai

i, pp

.23-2

6

(査読

つき

、研

究会

集録

)

Title

: A

CC

D S

earc

h for

the

Dust

Tra

il of

the D

racoi

d Par

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Com

et

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ors

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Title

: Com

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Rose

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sion

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Ger

asim

enko

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ors

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ss)

Title

: D

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f Long-

Ext

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Com

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4P/Fay

e

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006 R

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ors

: Yuki

Sar

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eru

Ish

iguro

, N

aoya

Miu

ra, Fum

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sui,

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Uen

o

・東

京大

学修

士論

文

Title

: A

New

App

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Imag

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f 22

P/Kopf

f

during

2002

/20

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itio

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uth

ors

: 三

浦直

也

彗星

ダス

トト

レイ

ル

•赤

外線

天文

衛星IRAS

によ

って

８つ

の彗

星に

発見

され

た。

•彗

星軌

道に

沿っ

て伸

びた

飛行

機雲

のよ

うな

構造

。

•1mm

以上

の大

きい

粒子

で構

成さ

れて

いる

。

(Sykes & W

alker 1992)

10P/T

em

pel

2

(Sykes

and L

ien 1

990)

彗星

核

ダス

トト

レイ

ル

テイ

ルと

トレ

イル

の違

い

Orbit

DustTrail

large particles

small particle

Coma

Ion tail

DustTail

Nucleus

・小

さい

ダス

ト(〜

μm)は

、太

陽の

輻射

圧に

よっ

て反

太陽

方向

へ

吹き

飛ば

され

、ダ

スト

テイ

ルと

して

観測

され

る。

・大

きい

ダス

ト(>mm)は

、輻

射圧

の影

響が

弱い

ため

、彗

星核

の

近くに

残り

、徐

々に

軌道

に沿

って

広が

って

いき

ダス

トト

レイ

ルを

形成

する

。

ダス

トト

レイ

ル=

彗星

の質

量放

出

•ダ

スト

トレ

イル

は彗

星の

質量

放出

の大

半を

担っ

てお

り、

トレ

イル

が検

出さ

れた

彗星

のガ

ス／

ダス

ト比

は従

来考

えら

れて

いた

値よ

りも

大き

くな

った

。

→彗

星は

汚れ

た雪

だる

ま!?

、

それ

とも

凍っ

た泥

だん

ご!?

•惑

星間

ダス

トは

衝突

やPR

効果

によ

って

消失

して

いく。

現在

も惑

星間

ダス

トが

存在

する

ため

には

、供

給源

が必

要。

候補

とし

て、

彗星

と小

惑星

が考

えら

れる

が、

その

割合

は明

らか

にな

って

いな

い。

→ト

レイ

ルの

有無

は、

彗星

から

の

ダス

ト供

給量

を調

べる

上で

重要

9P/T

empel

1

(http://w

ww

.nas

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Morn

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ight

obse

rved

at M

auna

Kea

(pro

vid

ed b

y M

. Is

hig

uro

)

IRAS

の観

測は

約1年

で終

わり

、そ

の期

間に

観測

条件

の良

かっ

た彗

星に

ト

レイ

ルが

検出

され

た。

ダス

トト

レイ

ルは

彗星

に一

般的

な現

象な

のか

否か

は明

らか

でな

い。

QuickTimeý Dz

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ÅB

2P/E

nck

e obse

rved

by ISO

.

(Rea

ch e

t al

. 2000)

22P/K

opff

obse

rved

at K

iso O

bse

rvat

ory

r=2.5

32A

U,Δ

=1.8

44A

U,α

=20.7

°

trail

nucleus

direction of the Sun

IRAS

以降

のト

レイ

ル観

測

2002年

、我

々の

研究

グル

ープ

が、

木曽

観測

所1.05m

シュ

ミッ

ト望

遠鏡

を用

いて

、可

視光

で22P/Kopff彗

星の

ダス

トト

レイ

ルの

検出

に成

功。

その

後、

同望

遠鏡

を用

いて

彗星

ダス

トト

レイ

ルの

サー

ベイ

観測

を開

始。

赤外

線天

文台ISO

によ

って2P

/Encke彗

星の

観測

等が

行わ

れた

が、

効率

良くダ

スト

トレ

イル

を観

測す

る手

段が

なく、

トレ

イル

研究

は停

滞し

てい

た。

4P

/Fay

e彗星

2006年

11月

12日

2006年

10月

16日

軌道

要素

近日

点通

過日

：2006年

11月

15日

離心

率：0.5

67

近日

点距

離：1.6

67A

U

軌道

傾斜

角：9.0

°

観測

条件

日心

距離

：1.6

68〜

1.6

94A

U

地心

距離

：0.6

96〜

0.7

04A

U

位相

角：6.3

〜11.8

°

核か

らの

距離

に対

する

明る

さの

変化

彗星

核近

傍

ダス

トの

放出

量

ダス

ト分

布の

シミ

ュレ

ーシ

ョン

・球

形の

ダス

トを

仮定

(半径a

[cm

]、密

度ρ

=1[g

/cm

3])

・サ

イズ

分布

：dn/da ∝a-q(amin< a < amax)

・放

出率

：Qdust

∝r-k

(r [

AU

]：日

心距

離)

・放

出速

度：Vej= V0β

0.5r-

0.5

[m/s

]

β=

(輻

射圧

／重

力)

= 5

.7×

10

-5Qprρ

-1a

-1

Qpr=

1を

仮定

・放

出方

向：太

陽方

向か

らw

°の

円錐

内

w

観測

画像

を再

現で

きるq、k、V0、w

、βmax(amin)、

βmin

(amax)

を探

す

ダス

ト分

布の

シミ

ュレ

ーシ

ョン

サイ

ズ分

布q=

3.0

ダス

トの

最大

径βmin=

1.0

×10

-5

放出

方向

の広

がり

w=

30

放出

速度

V0=

200

bes

t fi

t par

amet

ers

q=

3.5

βmin=

1.2

×10

-4

V0=

150

w=

90

bes

t

obse

rvat

ion

Sun

orb

it

bes

tを基

準と

して

、各

画像

に記

した

パラ

メー

タを

変え

たダ

スト

分布

2 a

rcm

in.

コマ

、テ

イル

のコ

ンタ

ーマ

ップ

核か

らの

距離

に対

する

トレ

イル

の明

るさ

シミ

ュレ

ーシ

ョン

結果

・サ

イズ

分布

：dn/da ∝a-3

.5 (a [

cm]：

半径

)

・放

出率

：Qdust

∝r-3

.0(r [

AU

]：日

心距

離)

・放

出速

度：Vej= 1

50β

0.5r

-0.5

[m/s

]

・放

出方

向：太

陽方

向か

ら90°

の円

錐内

・ダ

スト

の最

大径

〜直

径1cm

(β=

1.2

×10

-4)

近日

点付

近で

のダ

スト

放出

率は

130±

40kg/s

(一周

期平

均：2

0±

6kg/s

)。→

IRA

Sで

トレ

イル

が検

出さ

れた

彗星

と同

等。

ダス

トト

レイ

ルの

判別

ダス

トト

レイ

ルと

は、

彗星

軌道

上に

分布

して

いる

前回

の回

帰か

それ

以前

に放

出さ

れた

ダス

トか

らな

る雲

(Fulle

et a

l. 2

004)

ダス

トト

レイ

ル彗

星軌

道に

沿っ

て細

長く伸

びた

ダス

ト雲

(e.g

. ネ

ック

ライ

ン構

造)

×

ネッ

クラ

イン

構造

A: dust

eje

ctio

n p

oin

t

Orb

it o

f C

om

et

Sun

B: se

cond n

ode

dif

fere

nce

of

true

anom

aly =

π

(Kimura & Liu 1977, F

ulle & Sedmak 1988)

A点

B点

彗星

軌道

平面

A点

で放

出さ

れた

ダス

トは

、

A点

と太

陽を

結ん

だ線

上で

母天

体の

軌道

平面

と交

わる

。

Cre

monse

& F

ulle

1989

1P/H

alle

y

視線

方向

と彗

星軌

道平

面の

なす

角が

、

小さ

い場

合に

観測

され

る線

状の

構造

。

彗星

軌道

に沿

った

ダス

ト雲

最近

の回

帰に

放出

され

たダ

スト

ダス

トト

レイ

ルネ

ック

ライ

ン

ダス

トト

レイ

ルの

判別

(ダス

トの

最大

径の

推定

)は、

観測

条件

(位置

関係

、観

測時

期)に

大き

く左

右さ

れる

。

複数

回の

観測

と詳

細な

彗星

ダス

トの

放出

・軌道

進化

に関

する

モデ

ルの

構築

が必

要。

まと

め

4P/F

aye彗

星の

観測

•4P

/Fay

e彗星

のダ

スト

トレ

イル

を検

出。

見か

けの

長さ

は少

なくと

も10°

以上

あり

、可

視光

での

観測

では

最長

。

•ダ

スト

の最

大径

は、

直径

1cm

(ρ=

1g/c

m3、

Qpr=

1の

球形

のダ

スト

を仮

定)。

•近

日点

付近

での

ダス

ト放

出率

は130±

40kg/s

、一

周期

の平

均の

ダス

ト放

出率

は20±

6kg/s

。IR

ASで

トレ

イル

が検

出さ

れた

彗星

と同

等の

ダ

スト

放出

率。

今後

のサ

ーベ

イ観

測•

Spitze

rやA

kar

iに比

べて

感度

は低

いが

、

複数

回の

観測

を行

うこ

とで

信頼

度の

高い

結果

を出

せる

。継

続的

な観

測が

重要

。