「流浪地球」の宇宙版？望遠鏡が宇宙の「放浪者」についての真実を明らかにする

制作：中国科学普及協会

著者: 馮国傑、マリヤ・デュイスケン (中国科学院新疆天文台)

プロデューサー: 中国科学博覧会

編集者注：科学技術の仕事の謎を解明するために、中国の最先端技術プロジェクトは「私と私の研究」と題する一連の記事を立ち上げ、科学者に独自の記事を書いて科学研究の経験を共有し、科学の世界を創造するよう呼びかけました。科学技術の最前線に立つ探検家たちと一緒に、情熱、挑戦、驚きに満ちた旅に出ましょう。

太陽系には、太陽とよく知られている 8 つの惑星の他に、衛星、恒星の塵、その他の小天体など、他の多くの物質が存在します。中でも、流星、彗星、地球近傍小惑星の軌道変化は、世間の注目を集め、地球上の「スター」となっています。

中国科学院新疆天文台の南山1メートル大視野望遠鏡（NOWT）は、これらの「星」の痕跡を捉えることができる。 2024年3月8日、NOWTは移動する天体を撮影しました。翌日、天文学愛好家らが結成した星明天文台は、半メートル望遠鏡（HMT）を使用して宇宙からのこの「放浪者」の追跡観測を実施し、観測データを小惑星センター（MPC）に報告した。

新疆天文台南山天文台の1メートル広視野光学望遠鏡（NOWT）

（写真提供：天山ネット、中国科学院新疆天文台提供）

誤解された彗星

小惑星と彗星は、どちらも太陽系内を移動し、地球に近づくと夜空に明るい点として現れるため、初期の観測では常に混同されます。したがって、天文学者と経験豊富な観測者の両方が、小惑星と彗星をより正確に区別するために、継続的に観測し記録する必要があります。

2024年4月10日、ドイツの天文学者ロブソン・ハーンがこの天体を地球近傍天体候補（NEOCP）として報告し、MPCによって暫定番号2024 FG9が割り当てられ、電子通知MPEC 2024-G199が発行されました。

2024年4月17日、太陽系の失われた未知の天体を見つけることに熱心なアメリカの天文学者S・ディーン氏は、2024 FG9が発見される前の観測データで彗星の活動特性を示していることを発見した。彼はチリの0.43メートル望遠鏡を使って観測し、その物体が4秒角（秒角は角度の単位で、1秒角＝1/3600度、4秒角＝0.001111111111度）の彗星の尾を持っていることを発見した。その後、さらに多くの観測者が、それが彗星の特徴を示していることを観測し、これらのデータによってそれが彗星であることがさらに証明されました。

2024年6月1日、国際小惑星センターは電子通知（MPEC 2024-L04、リンク：MPEC 2024-L04：COMET P/2024 FG9（南山ハーン）（minorplanetcenter.net））を発行し、小惑星2024 FG9が彗星であることを正式に発表し、P/2024 FG9（南山ハーン）と改名しました。これは中国語に「南山ハーン彗星」と翻訳されています。

その夜、中央天文電報局（CBAT）は、彗星の発見過程を詳述した電子通知第5401号を発行した。中国科学院の新疆天文台と星明天文台が共同で実施する小惑星探索プロジェクトであるNASチーム（NOWT小惑星サーベイ）が最初にこの対象を発見して報告し、ロブソン・ハーン氏とその発見を共有した。

南山ハーン彗星の遠日点は木星の軌道に近く、近日点は火星の軌道に近い。そのため、その軌道は木星や火星の重力の影響を受けやすく、変化します。彗星は5月20日に近日点に到達し、最大光度は17.5等級となった（等級とは天体の明るさを表す尺度で、一般に明るさのレベルとして知られている。等級が大きいほど、天体は暗くなる。例えば、太陽の等級は-26.7等級、北極星の等級は1.98等級である）。公転周期は約5.88年、公転傾斜角は約1.73度です。短周期の木星族の彗星です。

ナンシャン・ハーン彗星の模擬軌道

（写真提供：新疆天文台）

彗星と小惑星の違い

小惑星は、望遠鏡で見ると光点のように見える小さな岩石の物体です。ほとんどの小惑星は、小惑星帯と呼ばれる火星と木星の軌道の間のリング内に存在します。

彗星は、通常、氷、岩石、塵で構成されており、「汚れた雪玉」として知られている点で小惑星とは異なります。彗星は太陽に近づくと氷や塵が蒸発し、望遠鏡で観察すると長い尾を持つぼやけた像として現れます。最も短い尾の長さは 1,000 万キロメートル、最も長い尾の長さは 3 億 2,000 万キロメートルに達します。これは太陽から地球までの距離の 2 倍以上です。

彗星は近日点（通常は太陽から約 3 億キロメートル離れたとき）に近づくと尾を形成します。太陽放射圧と太陽風の複合効果により、彗星核内のガスと塵が吹き飛ばされ、2 つの別々の尾 (コマと尾) が形成されます。彗星が十分に大きく、地球に十分近い場合、このガスと塵に反射した太陽光によって彗星を見ることができます。

（写真提供：veerフォトギャラリー）

彗星の運命

太陽系に侵入したこの「放浪者」は、最終的に留まるのでしょうか、それとも去るのでしょうか?

ほとんどの彗星はカイパーベルトかその先のオールトの雲から発生し、その一生のほとんどを絶対零度に近い温度で過ごします。彗星が太陽系の軌道に入ると、それまで何事もなかったその生涯が加速し始めます。

いくつかの彗星は太陽の近くを通過しても生き残り、宇宙の寒さに戻ります。いくつかの小惑星は太陽に直接衝突するか、近日点付近で破壊されるほど太陽に接近する可能性があります。また、それほど近くを通過しない代わりに、1 つまたは複数の惑星と相互作用するものもあります。

寿命を終えない彗星の大気中のガスと塵の量を測定することで、1回の軌道周期中に失われる総量を推定することができます。太陽に近い活動的な彗星の典型的な損失率は1日あたり約100万トンで、太陽の周りを1周するごとに合計約数千万トンが失われます。このペースでいけば、典型的な彗星はわずか数千周した後に消滅することになるだろうが、ハレー彗星もそうなる運命かもしれない。

彗星も太陽系から脱出する可能性がある。 2019年、天文学者たちは太陽系外の惑星系から来たボリソフ彗星2Iを発見した。これは人類が発見した2番目の恒星間物体であり、炭水化物などの物質が豊富に含まれる最初の恒星間物体です。この彗星には典型的な太陽系の彗星よりもはるかに多くの一酸化炭素が含まれており、おそらく赤色矮星の周りのより低温の場所で形成された可能性があることを示唆している。

結論

彗星の観測記録は古くから存在していた。古代の『春秋記』（紀元前 613 年）には、ハレー彗星についての記録が残されています。秋の 7 月に、星が北斗七星に入りました。

彗星を発見するための人々の旅は今日まで続いています。今では、人々はより専門的な観測機器に頼って、捉えどころのない軌道の「痕跡」を発見することができる。新疆天文台と星明チームの緊密な協力により、将来的にはさらに興味深い宇宙の「星」が発見されるだろうと信じています。