NASAの系外惑星探索衛星が捉えた、非常に珍しい彗星爆発の様子

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Credits: Farnham et al./NASA
point
  • 彗星の調査を行っていた研究チームが、その彗星が爆発する瞬間を捉えた
  • 彗星は時折自発的に爆発することが知られている。しかし、この爆発の原因は現在わかっていない
  • 映像は探査機により30分おきに撮影されていたもので、8時間以上続く現象を収めたもの

とても珍しい彗星の爆発する姿が公開されました。

これはトランジット系外惑星探索衛星(TESS)と呼ばれる太陽系外の惑星を見つけ出す目的で、広く夜空を探索している衛星によって捉えられた映像です。

彗星は時折、突然爆発することが知られています。しかし、いつどこで爆発するか予測することは非常に難しいため、その瞬間が映されるというのは珍しいものです。

今回の映像は、TESSの調査映像の中から彗星を調査していた研究者が運良く発見したものです。非常に粒子の荒い映像ではありますが、捕捉の難しい彗星爆発の一部始終が映されており、これは貴重な資料です。

これは彗星の物理的、熱的性質を理解するために役立つと言います。

この研究論文は、米国メリーランド大学の天文学研究者Tony Farnham氏を筆頭とする研究チームにより、11月22日付けで「The Astrophysical Journal Letters」に掲載されています。

First Results from TESS Observations of Comet 46P/Wirtanen
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ab564d

ウィルタネン彗星の爆発

彗星は突然爆発することがあります。これは天文学者の間ではよく知られている事実で、割と頻繁に起きていると言われています。

ただ、いつどこで爆発するかは予測できません。そのため、彗星の爆発についての研究は現在のところあまり進んではいません。

彗星の爆発を観測していたのは、トランジット系外惑星探索衛星(TESS)です。これは未発見の系外惑星を発見する目的で、掃天観測という宇宙の広い範囲の観測を行っていて、30分おきに特定の領域を連続して撮影をしています。

トランジット系外惑星探索衛星のイメージ図。/Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center

特定の天体を観測するものではないため、このデータには非常に多くの物が映っています。そのためデータを利用する研究者が何に着目するかによって、全く違った発見をすることがあるのです。

今回の研究者たちが調査していたのは、46P / Wirtanen(ウィルタネン彗星)と呼ばれる彗星です。これは70年間で非常に地球に近づく彗星の1つで、2018年の後半に地球にもっとも接近していました。

そしてこのとき、ウィルタネン彗星はTESSの観測領域を通過したのです。

2018年12月2日に撮影されたウィルタネン彗星。/Credit:NASA

研究者たちは公開されているTESSの映像から、彗星に関するなにか新しい情報が得られるのではないかと期待して観測データを調べることにしました。

ところが驚いたことに、そこに映っていたのはウィルタネン彗星が爆発する姿だったのです。これは観測開始の数日後に発生していました。

ウィルタネン彗星の地球最接近予定日は2018年12月16日でしたが、爆発はそれよりもっと前の9月26日に始まっていました。

爆発は一瞬の出来事の様に見えますが、TESSの撮影は30分おきなので実際は8時間近くかけて起こった現象を捉えています。

Credits: Farnham et al./NASA

最初の一時間で非常に強い閃光が発生しています。第2段階として、そこから8時間近くかけて爆発によるダストの雲が広がり、これが太陽光を反射しています。爆発による輝きは2週間近く掛けて徐々に減光していったといいます。

爆発は非常に長く痕跡を残す出来事で、研究者たちは各段階の様子を非常に詳細に見ることができました。

爆発が何故起きたのかという正確な原因は、現在ところ分っていません。しかし、これには仮説があります。

彗星は太陽に接近することで、表面の氷が溶け始めます。この氷が彗星の亀裂に入り込んで急激に蒸発した場合、彗星の爆発が起きるのです。

彗星の爆発からわかること

彗星ウィルタネン彗星の核は直径が約1.2キロメートルと判明しています。今回の爆発は彗星の表面で起こり、直径およそ20メートルのクレーターを生み出して、100万キログラム近い物質を放出したと考えらています。

この放出された大量のダストを分析すれば、彗星の作る塵の尾を理解するために役立つと考えられています。

彗星の尾というと、大抵は彗星の後ろに延びる輝く尾をイメージする人が多いと思いますが、実際には彗星には2種類の尾が存在しています

Credit:Fredrik/Wikipedia Commons

私たちが普段彗星の尾として認識している光の尾は、彗星が太陽に接近した際、太陽風に吹かれて発生する細かな塵とガスによるイオンの尾です。

しかし、彗星はこれとは別に砂や小石の様な大きいサイズの塵の尾を放出しています。こちらが本来の彗星の軌道に沿って延びる尾で、彗星が自らの質量を失う直接の原因です。

地球で時折観測される流星雨というのは、この彗星の残した塵の尾の軌跡に地球がぶつかった場合に発生しているものです

こうした彗星の塵の尾の粒子のサイズなどを理解するのに、今回の爆発による物質の放出が役立つのです。

また、多くの彗星を観測することで、同じ様な爆発の様子を研究できれば、彗星がときおりおこす爆発の原因が何であるのか、また今回見られた複数の段階で爆発の閃光が強く輝く現象が、彗星にとってはありふれたものなのか、稀な出来事なのかも明らかにできるかもしれません。

TESSの調査には推定で50個近い彗星が映ると予想されています。ここから彗星に関する新たな発見がまだまだ見つかるかもしれません。

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reference:NASA/ written by KAIN
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