太陽系外縁部から降りてきた彗星が4大惑星に接近することで公転周期が短くなっていくイメージが有ったけど、接近するタイミングの問題で加速して公転周期が長くなる場合も有る。以下、機械翻訳。
木星共軌道彗星 P/2023 V6 (PANSTARRS): 軌道の歴史と現代の活動状態
要約
過渡的な木星共軌道彗星P/2019 LD2(ATLAS)の発見は大きな関心を集めました。LD2は、2063年にケンタウルス族から木星族彗星(JFC)へと移行するだけでなく、太陽中心距離が長いため、非常に活発です。今回発表する論文では、新たに発見された2番目の恒常木星共軌道彗星P/2023 V6 (PANSTARRS)の観測と軌道積分について紹介します。現代の軌道が似ているにもかかわらず、V6は大幅に(15倍)は、LD2およびほとんどのJFCよりも活性が低いと判断されます。
ある
同じ日芯距離（RH）で
.V6は2020年から2044年の間に共軌道を公転しており、LD2の2倍の期間であることがわかりましたが、すぐにJFCになるわけではありません。我々は、これらの活動の違いを進化的なものと解釈しており、V6はLD2と比較して、以前は暖かかったため、地表近くの氷のかなりの部分を失った。V6の遭遇前の軌道はLD2の軌道よりも幾分暖かかったが、これが両者の違いを説明できるのか、それとももっと過去にさかのぼってもっと大きな違いが必要なのかを理解するには、今後の熱モデリングが必要となる。これは、LD2が原始的で氷に富む天体であり、したがって、LD2がJFCになると非常に強い活性を示す可能性があることのさらなる証拠です。V6とLD2の違いを利用して、太陽中心の長い距離での彗星活動の解釈と、ガリレオ衛星のクレーター記録の小さい方の端について議論します。両天体の継続的な観測を強くお勧めします。
彗星、ケンタウルス族、彗星活動、軌道力学
1紹介
木星と海王星の間の混沌とした軌道上にある太陽系の小天体であるケンタウルス座は、カイパーベルト天体の内向きの軌道移動によって供給される一時的な集団であり、それが短期間の木星ファミリー彗星(JFC)に供給されます(例えば、ディ・シスト&ロシニョーリ2020;Fraser等。2022).JFCとして費やされる全寿命の割合は著しく小さいが、典型的な活動的な小天体のほとんどすべての観測が得られるのは、この短い期間である。太陽までの距離が短くなると、地表温度が上昇し、埋め込まれた水氷の活発な昇華と大きなコマの生成が促進されます。しかし、彗星活動は天体が木星系に入ったときに始まるわけではなく、ケンタウルス座のかなりの割合が太陽中心の距離に依存して活動している(例:Jewitt、2009;Cabral et al.,2019;Lilly et al.,2021)は、持続的または一時的な質量損失をはるかに超えています。
10天文単位。この遠方彗星活動の本質は、多くの活発な研究分野です。ケンタウルス族の中には、典型的な彗星のように安定した活動を示すものもあり、その大きさの明るさと塵の生成速度は地動説の距離と相関している(Kareta et al.,2021)一方、確率論的なアウトバーストが支配的な活動モードを示すものもあります(Trigo-Rodríguez et al.,2010)これは他の集団では観察されていません。したがって、多くのケンタウルスで起こるこの活動の段階が、JFCの活動状態の解釈をどのように変化させるかを評価することは困難である。Nesvorný et al.2017)は、JFCが存続できることを示唆している
300−800水の昇華領域(<2.5AU)が休眠状態になる前、または消滅する前に、より大きな近日点を持つ時間の重要性は、現在の個体群モデルで制約することは困難です。ある天体は、他の天体よりもかなり速くケンタウルス領域を移動し、昇華するために元の揮発性物質をより多くJFCに届けるのか、それとも、すべての天体は、巨大惑星の中での時間によって、ほぼ同じレベルの影響を受けるのか?さらに、揮発性成分の違いを、サイズ、回転状態、傾斜角などの他の効果から分離することは可能でしょうか?
29P/Schwassmann-Wachmann 1 や 174P/Echeclus のような最もよく研究されている (そして最も活発な) 活動的なケンタウロスは、ほとんどすべてはるかに大きい (>30キロメートルSchambeau et al.2021;ペレイラら2024)は、既知のJFCよりも、したがって、JFCの人口との直接比較を困難にしています。小惑星や彗星の探査感度の進歩により、活動中のケンタウルス座は暗く、しばしば小さくなり始めていますが、サンプルサイズは依然として小さく、核の直接検出は遠距離でますます困難になっています。ほとんどのJFCのサイズ範囲内にある2つのアクティブなケンタウルスは、P/2019 LD2(ATLAS、以下単に「LD2」;カレタら2021;Licandro等。2021;Bolin等。2021)および39P/Oterma(Pinto et al.,2023).LD2は核半径を持つｒnyouc<1.2kmは非検出に基づいており、視覚的なアルベドは5% (Kareta et al.,2021)そしてOtermaは核のサイズを間に置いています
2.2−2.5kmは、最小または非アクティブなときに得られた地上観測に基づく(Pinto et al.,2023).文脈上、彗星の大きさの調査(例えば、バウアー他2017のJFCの平均サイズを求める ∼0.65小さいサイズが大きいサイズよりも一般的であるkm。全個体群から無作為に選ばれたケンタウルスは、同様に無作為に選ばれたJFCよりもわずかに大きいかもしれないと予想されるかもしれないが、それはJFCが温暖な環境でより多くの時間を過ごし、より多くの氷の昇華とそれによる表面の侵食を促進するからである。観測バイアスは、ケンタウルスが遠く離れているため、観測された典型的なケンタウルスのサイズが大きくなるため、同じ制限等級でより大きなターゲットが検出されます。
とは言うものの、いくつかの不運な天体はJFCとして時間を費やし、ケンタウルス族の軌道に投げ出されただけであり、オテルマは1937年に内側に投げ出され、1943年にJFCとして発見され、1963年に外側に投げ戻されたケンタウルスであったため、この典型的な例です(例えば、Fernández et al.,2018).現在のケンタウルス族軌道における天体の活動が最小限にとどまっているのは、主にこの太陽系内惑星系の通過に起因している(これについては、Pinto等。2023).近日点が遠い彗星は、 ＣO / CO2 より近いものよりも比率(Harrington Pinto et al.,2022)、およびOtermaのCO
生産率が予想を下回っている(Pinto et al.,2023)それは、そのダイナミックな歴史に起因しています。明らかに、一部の天体では、天体の過去の熱進化を理解することで、現代の活動をよりよく文脈化することができます。したがって、観測と天体の軌道履歴の評価を組み合わせて、天体を適切な状況に置くことが重要です。
オテルマと違って、LD2は太陽系内部でまだかなりの時間を過ごしていないようだ(Steckloffら、2020).この天体は現在、木星と共公転しているが、2017年から2029年にかけての巨大ガス惑星との接近遭遇の間の一時的なものに過ぎない(Kareta et al.,2020;Steckloff等、2020;Hsieh等、2021).この現在の軌道でのLD2の活動は高く、回復前の画像では活動の兆候が見られない(Kareta et al.,2021)、および過去の軌道軌道(Steckloffら、2020)すべては、LD2が元の揮発性成分の多くを維持していることを示しています-少なくとも、これらの地動心距離にある物体が維持できる量です。近日点に向かって強まった活動は、彗星のような昇華が主要な活動ドライバーであることを示唆しているが、この領域の小天体での活動の開始メカニズムは、捕捉がとらえどころがなく、特徴付けが困難である。
また、より広範なケンタウルス族の進化における軌道ダイナミクスの同時調査により、動的進化モデルにおいてケンタウルス座からJFCへの移行を容易にする一連の軌道特性である「ゲートウェイ」が存在することも明らかになった(Sarid et al.,2019).29PやLD2で見られるような、このゲートウェイ内やその付近での活動は、より頻繁に研究されるJFC軌道に入る前に、これらの天体で実質的な熱的・地質学的進化(昇華)が起こり得ることを示している(Guilbert-Lepoutre et al.,2023)そして、観測された組成や構造に影響を与え、出生太陽系から受け継いだバルク組成の解釈を歪める可能性があります。ケンタウルスが活動するモードの理解が進むにつれて、リンゴとリンゴを比較することが重要になります:これらすべての課題と複雑な要因を考えると、より類似した軌道にある天体の比較は、まったく異なる軌道にある天体よりも意味を持つ可能性が高くなります。
本稿では、新たに発見された太陽系外縁部の活動天体である木星共軌道彗星P/2023 V6(以下、V6)の軌道積分と可視波長イメージングについて紹介します。この論文の主な目的は、天体の活動状態を診断し、短期的および長期的な軌道進化の中で文脈化し、これを使用して、主にP/2019 LD2(ATLAS)を含む他の低近日点ケンタウルス族および高近日点のJFCと比較することです。第2章では、天体の軌道を改善するためのアストロメトリーと、現代の活動状態を評価するために得られた観測結果を詳述する。第3章では、V6が現在の軌道状態になるまでの道のりを論じ、その熱的歴史についてコメントし始める。第4章では、観測とダイナミクスを統合し、V6を同じ距離にある他の彗星(LD2を含む)と比較します。
2P/2023 V6の観測
2.1観測データの説明と空間プロファイル
P/2023 V6の観測は、ローウェル・ディスカバリー望遠鏡(LDT)の大型モノリシック・イメージャー(以下、LMI、ビダ等。2014)を取得し、天体の軌道を精緻化するためのアストロメトリ(第3章で説明した力学解析を容易にするため)と、現在の活動状態を理解し、類似した軌道や熱環境にある天体と比較するための天体観測を行います。40 回の 120 秒間の一連の露出は、ＶＲフィルター (他のｇ+ｒ+iハイスループットフィルター)は、夜の後半を通して他のターゲットの間に散在していました。
2×2ビニング (0.24″).ＶＲフィルターは、そのより広いバンドパスにもかかわらず、中心波長がスローンに十分に近い
ｒPANSTARRSに対して校正できるようにフィルターｒ精度が数パーセントしか低下しないフィールドスターの等級。測光キャリブレーションと画像のアストロメトリックレジストレーションは、PhotometryPipelineを使用して行われました(ママート、2017).測光キャリブレーションでは、太陽に似た可視色の星のみを使用して、キャリブレーターのスペクトル挙動がターゲットと類似していることを確認しました。
VR-導出されたマグニチュードは、可能な限り正確に較正されました。このキャリブレーション方法と、
VRフィルターは、比較的暗い太陽系のターゲットを特徴付けるための効果的なツールになりました(たとえば、Ye et al.2020LDTでの12P/Pons-Brooks)の回収。
図1に、V6が近くの暗い星から少なくとも数秒角離れている画像データのサブセット(合計40フレームのうち26フレーム)のスタックが、V6の天空上の移動方向に沿った一連の空間的な「線」のカットとともに示されています。観測時点では、V6は比較的凝縮されたターゲットでした。
∼4″横に広がっていますが、それでも近くの星と比較してはっきりと伸びています。
∼1.1−1.2″拝見。V6は明らかに反速度方向に伸びており(反太陽方向に比較的類似しており)、ダストテールの存在によって駆動されたことはほぼ確実であるが、そのテールは極端に目立ってはいない。ただし、かなりの太陽中心距離(RH=4.53AU)と低位相角(α=1.23∘)V6が観測された時点では、ダストの尾の方向はほぼ完全に放射状に外側を向いていたと思われ、したがって尾の明るさの多くは中央のコマの「後ろ」にあり、その明るさに寄与している。空間プロファイルの太陽向きのエッジにべき乗則を当てはめると、傾きは
−0.9±0.2これは、定常状態の質量喪失における理想的な彗星コマの予想と一致している(A'Hearn et al.,1984)しかし、将来、私たちよりも優れた視力を持つより深いイメージングによって、その活動の安定性をよりよく評価できる可能性があることに留意しています。とはいえ、2023年10月中旬から11月中旬にかけて小惑星センターに報告された等級は、近海では比較的安定しています。
ｍｖ∼21
そのため、定常状態の活動に異議を唱えるような大きな爆発や活動の変化の証拠はありません。
図1：左: 2023 年 11 月 22 日の P/2023 V6 (PANSTARRS) のローウェル発見望遠鏡/LMI イメージングのサブセットのスタック、合計 3120 秒 (または
0.86時間) は、彗星の明るさのピークと 2% の間の対数ストレッチで示されます。
それの。左下の凡例は、太陽に向かう方向 (黄色の丸点記号で示されます) と、物体の速度と反対の方向 (矢印で示されます) を示しています。
−𝑣）。右: 左パネル画像の彗星の速度軸に沿った空間カットが示されており、彗星の反速度方向への弱いながらも明確な伸びが強調されています。これらの観測では低い位相角と中程度の地心距離は、尾部の大部分が観測者から放射状に離れていることを意味します。本文で述べたように、空間カットの先頭プロファイルは傾きのべき乗則に適合させることができます。
−0.9±0.2、比較的安定した活動を持つ彗星の予想と一致しています。
図2:2010 年から 2050 年までの P/2023 V6 (PANSTARRS) の軌道進化が、本文で説明されている天体の軌道と一致する 1000 個の軌道「クローン」の進化とともに示されています。上: V6 と木星の軌道経度の差の変化が黒で示されています。この角度差の値が安定している (たとえば、曲線がほぼ「平坦」である) のは、2 つの物体が非常に類似した軌道周期を持ち、したがって共軌道にある場合です。中：V6の長半径の進化（a) 青と近日点 (𝑞) オレンジ色で表示されます。下: 彗星と木星の間の距離は黒でプロットされています。突然飛び込んでくる
𝑞そしてa、2020年、2032年、2044年のものと同様に、木星との接近遭遇によるものです。 2044 年の遭遇はこれまでで最も深く、物体の軌道における累積的な不確実性が大きくなったためにクローンの共通の経路が分岐する場所であり、本文で詳しく説明されています。
図 3. P/2023 V6 (PANSTARRS) と 100 個の軌道クローンの長期統合が示されており、本質的には「ズーム」
図 2 の下のパネルの外にあり、V6 の近日点、長半径、遠日点がオレンジ、黒、青でプロットされています。
それぞれ。 この天体の 2022 年から 2044 年の共軌道状態は、天体が近日点を迎える長期期間によってブックエンドになります。
木星の軌道の近くにありますが、長半径は現在の値よりも大幅に大きくなっています。 軌道統合が始まる
〜1942年の木星との接近遭遇前と、〜2067年の木星との接近遭遇後にデコヒアする。
図 4. P/2023 V6 (PANSTARRS、黒) と P/2019 LD2 (ATLAS、オレンジ) の太陽中心距離 RH の推移
示されています。 2 本の垂直破線が同じ色で追加され、太陽中心距離での Af ρ 値が示されます。
は、RH 曲線との交点の上に同じ色の星を配置して測定されました。 2 つの天体は両方とも観測されました
共軌道になってから最初の近日点通過直後で、以前は両方とも地球の外側のより冷たい軌道にいた。
木星。 LD2 が外側に散乱するため (突然の衝突)、類似点は接近遭遇後 1 周回周期で終わり始めます。
2028 年に方向が変化する）一方、V6 はより低い離心率軌道に移動し、その後 1 つ外側に散乱します。
その後の公転周期。
5. 概要
太陽系内部は、彗星の活動が最も頻繁に研究され、最も深く理解されている場所ですが、
彗星の活動は、天体がさらに遠くにあり、より低温になると明らかに始まります。 私たちが始め始めている間、
具体的にはケンタウルスでどのようにして活動が開始されるのかを理解しているが(Lilly et al. 2024)、その活動が正確にどのように維持されるのか、どのようなプロセスが活動に動力を与えているのかについての多くの継続的な疑問は未解決または不明のままである。 観測結果を解釈するには、彗星やケンタウルスがより長い太陽中心距離でどのように変化するかをより明確に理解する必要がある
これらの同じ天体が太陽に近づくと、 内部への通過中にどのプロパティが変更されるか、またどのプロパティが変更される可能性があるか
数十億年前の形成当時から保存されているでしょうか？
この原稿では、最近発見された一時的な木星共軌道彗星 P/2023 V6 (PANSTARRS) を研究するための観測と力学を組み合わせたアプローチについて説明しました。 この天体は既知の 2 番目の現在です
P/2019 LD2 (ATLAS) 後の一時的な木星共軌道、非常に活発な天体 (Kareta et al. 2021; Bolin et al. 2021;
リカンドロら。 2021年）、木星との一連の接近遭遇の後、2063年に内部太陽系に入る予定です。
その間の数十年（Kareta et al. 2020; Steckloff et al. 2020; Hsieh et al. 2021）。 私たちの研究の主な目標
V6 の最近の軌道履歴と現代の活動を理解し、V6 とよく似た現代の軌道を使用することが目的でした。
LD2 をテスト ケースとして使用し、同じ入力が与えられた場合にどのように同様に動作するかを確認します。 次のことがわかりました。
• V6 の現在の活動は、LD2 の活動に比べて非常に弱いです。 活動強度指標として Af ρ を使用し、
Kareta et al. と手法を一致させる。 (2021)、V6 の現在の活動は Af ρ = 32 ± 1 cm 以下であることがわかります。
同じ軌道位相で測定された LD2 の Af ρ = 484 ± 20 cm と比較。 私たちは、V6 がそうなる可能性は低いと主張します。
は LD2 よりも大幅に小さいため、V6 の活性部分は LD2 より小さくなければなりません。
• V6 は、LD2 と同様、木星の一時的な共軌道にすぎません。 V6 の軌道のこの段階は、2020 年後半から 2020 年まで続きます。
2044 年、つまり 2 つの木星軌道に相当し、LD2 の共軌道段階 (2017 ～ 2029 年) の 2 倍の長さです。 最近の軌道
両方の天体の進化には多くの共通点があり、長期的な歴史はまったく異なって見え始めます。
それぞれの接近遭遇に先立つ少なくとも 1 世紀ほどの間、V6 の近日点はわずかに低かった。
LD2 よりも – その遭遇前の軌道は、LD2 の遭遇前よりも「高近日点 JFC」として分類される可能性が高い
ケンタウルスの軌道。
• このような場合、同じ太陽中心距離にある V6 の活動が LD2 よりもはるかに低いためには、我々は次のように結論付けています。
同様の軌道を持っているとしても、LD2 よりも比較的揮発分が多くなくなり、物理的に「古い」はずです。 2 つ与えられる
非常によく似た最近の軌道進化を持つ非常によく似た軌道にある天体では、少なくとも ～ 15 倍の係数が存在します。
安定した継続的なアクティビティにおけるオブジェクト間のアクティビティの強さ。 これを使用して、不均一性について議論します。
JFC 人口全体を同様の年齢の 39P/Oterma と比較し (Pinto et al. 2023)、モチベーションを高めるために
両方の天体の将来の観測。
• V6 または LD2 より小さい天体は、V6 について提案したように、外層の揮発分を除去して活性分率を大幅に低下させるのではなく、侵食された可能性があります。 JFC が木星に近づいていることを考えると、
遠日点付近で相対速度が遅い系では、JFC の物理的進化が原因であると主張します。
特に、小規模なものが休眠状態にならずに破壊する可能性があるという事実は、認識されているエネルギーの不足を説明するかもしれません
ガリレオ衛星上の小さなクレーター (Zahnle et al. 1998; Bierhaus et al. 2009)。
木星共軌道彗星 P/2023 V6 (PANSTARRS): 軌道の歴史と現代の活動状態
要約
過渡的な木星共軌道彗星P/2019 LD2(ATLAS)の発見は大きな関心を集めました。LD2は、2063年にケンタウルス族から木星族彗星(JFC)へと移行するだけでなく、太陽中心距離が長いため、非常に活発です。今回発表する論文では、新たに発見された2番目の恒常木星共軌道彗星P/2023 V6 (PANSTARRS)の観測と軌道積分について紹介します。現代の軌道が似ているにもかかわらず、V6は大幅に(15倍)は、LD2およびほとんどのJFCよりも活性が低いと判断されます。
ある
同じ日芯距離（RH）で
.V6は2020年から2044年の間に共軌道を公転しており、LD2の2倍の期間であることがわかりましたが、すぐにJFCになるわけではありません。我々は、これらの活動の違いを進化的なものと解釈しており、V6はLD2と比較して、以前は暖かかったため、地表近くの氷のかなりの部分を失った。V6の遭遇前の軌道はLD2の軌道よりも幾分暖かかったが、これが両者の違いを説明できるのか、それとももっと過去にさかのぼってもっと大きな違いが必要なのかを理解するには、今後の熱モデリングが必要となる。これは、LD2が原始的で氷に富む天体であり、したがって、LD2がJFCになると非常に強い活性を示す可能性があることのさらなる証拠です。V6とLD2の違いを利用して、太陽中心の長い距離での彗星活動の解釈と、ガリレオ衛星のクレーター記録の小さい方の端について議論します。両天体の継続的な観測を強くお勧めします。
彗星、ケンタウルス族、彗星活動、軌道力学
1紹介
木星と海王星の間の混沌とした軌道上にある太陽系の小天体であるケンタウルス座は、カイパーベルト天体の内向きの軌道移動によって供給される一時的な集団であり、それが短期間の木星ファミリー彗星(JFC)に供給されます(例えば、ディ・シスト&ロシニョーリ2020;Fraser等。2022).JFCとして費やされる全寿命の割合は著しく小さいが、典型的な活動的な小天体のほとんどすべての観測が得られるのは、この短い期間である。太陽までの距離が短くなると、地表温度が上昇し、埋め込まれた水氷の活発な昇華と大きなコマの生成が促進されます。しかし、彗星活動は天体が木星系に入ったときに始まるわけではなく、ケンタウルス座のかなりの割合が太陽中心の距離に依存して活動している(例:Jewitt、2009;Cabral et al.,2019;Lilly et al.,2021)は、持続的または一時的な質量損失をはるかに超えています。
10天文単位。この遠方彗星活動の本質は、多くの活発な研究分野です。ケンタウルス族の中には、典型的な彗星のように安定した活動を示すものもあり、その大きさの明るさと塵の生成速度は地動説の距離と相関している(Kareta et al.,2021)一方、確率論的なアウトバーストが支配的な活動モードを示すものもあります(Trigo-Rodríguez et al.,2010)これは他の集団では観察されていません。したがって、多くのケンタウルスで起こるこの活動の段階が、JFCの活動状態の解釈をどのように変化させるかを評価することは困難である。Nesvorný et al.2017)は、JFCが存続できることを示唆している
300−800水の昇華領域(<2.5AU)が休眠状態になる前、または消滅する前に、より大きな近日点を持つ時間の重要性は、現在の個体群モデルで制約することは困難です。ある天体は、他の天体よりもかなり速くケンタウルス領域を移動し、昇華するために元の揮発性物質をより多くJFCに届けるのか、それとも、すべての天体は、巨大惑星の中での時間によって、ほぼ同じレベルの影響を受けるのか?さらに、揮発性成分の違いを、サイズ、回転状態、傾斜角などの他の効果から分離することは可能でしょうか?
29P/Schwassmann-Wachmann 1 や 174P/Echeclus のような最もよく研究されている (そして最も活発な) 活動的なケンタウロスは、ほとんどすべてはるかに大きい (>30キロメートルSchambeau et al.2021;ペレイラら2024)は、既知のJFCよりも、したがって、JFCの人口との直接比較を困難にしています。小惑星や彗星の探査感度の進歩により、活動中のケンタウルス座は暗く、しばしば小さくなり始めていますが、サンプルサイズは依然として小さく、核の直接検出は遠距離でますます困難になっています。ほとんどのJFCのサイズ範囲内にある2つのアクティブなケンタウルスは、P/2019 LD2(ATLAS、以下単に「LD2」;カレタら2021;Licandro等。2021;Bolin等。2021)および39P/Oterma(Pinto et al.,2023).LD2は核半径を持つｒnyouc<1.2kmは非検出に基づいており、視覚的なアルベドは5% (Kareta et al.,2021)そしてOtermaは核のサイズを間に置いています
2.2−2.5kmは、最小または非アクティブなときに得られた地上観測に基づく(Pinto et al.,2023).文脈上、彗星の大きさの調査(例えば、バウアー他2017のJFCの平均サイズを求める ∼0.65小さいサイズが大きいサイズよりも一般的であるkm。全個体群から無作為に選ばれたケンタウルスは、同様に無作為に選ばれたJFCよりもわずかに大きいかもしれないと予想されるかもしれないが、それはJFCが温暖な環境でより多くの時間を過ごし、より多くの氷の昇華とそれによる表面の侵食を促進するからである。観測バイアスは、ケンタウルスが遠く離れているため、観測された典型的なケンタウルスのサイズが大きくなるため、同じ制限等級でより大きなターゲットが検出されます。
とは言うものの、いくつかの不運な天体はJFCとして時間を費やし、ケンタウルス族の軌道に投げ出されただけであり、オテルマは1937年に内側に投げ出され、1943年にJFCとして発見され、1963年に外側に投げ戻されたケンタウルスであったため、この典型的な例です(例えば、Fernández et al.,2018).現在のケンタウルス族軌道における天体の活動が最小限にとどまっているのは、主にこの太陽系内惑星系の通過に起因している(これについては、Pinto等。2023).近日点が遠い彗星は、 ＣO / CO2 より近いものよりも比率(Harrington Pinto et al.,2022)、およびOtermaのCO
生産率が予想を下回っている(Pinto et al.,2023)それは、そのダイナミックな歴史に起因しています。明らかに、一部の天体では、天体の過去の熱進化を理解することで、現代の活動をよりよく文脈化することができます。したがって、観測と天体の軌道履歴の評価を組み合わせて、天体を適切な状況に置くことが重要です。
オテルマと違って、LD2は太陽系内部でまだかなりの時間を過ごしていないようだ(Steckloffら、2020).この天体は現在、木星と共公転しているが、2017年から2029年にかけての巨大ガス惑星との接近遭遇の間の一時的なものに過ぎない(Kareta et al.,2020;Steckloff等、2020;Hsieh等、2021).この現在の軌道でのLD2の活動は高く、回復前の画像では活動の兆候が見られない(Kareta et al.,2021)、および過去の軌道軌道(Steckloffら、2020)すべては、LD2が元の揮発性成分の多くを維持していることを示しています-少なくとも、これらの地動心距離にある物体が維持できる量です。近日点に向かって強まった活動は、彗星のような昇華が主要な活動ドライバーであることを示唆しているが、この領域の小天体での活動の開始メカニズムは、捕捉がとらえどころがなく、特徴付けが困難である。
また、より広範なケンタウルス族の進化における軌道ダイナミクスの同時調査により、動的進化モデルにおいてケンタウルス座からJFCへの移行を容易にする一連の軌道特性である「ゲートウェイ」が存在することも明らかになった(Sarid et al.,2019).29PやLD2で見られるような、このゲートウェイ内やその付近での活動は、より頻繁に研究されるJFC軌道に入る前に、これらの天体で実質的な熱的・地質学的進化(昇華)が起こり得ることを示している(Guilbert-Lepoutre et al.,2023)そして、観測された組成や構造に影響を与え、出生太陽系から受け継いだバルク組成の解釈を歪める可能性があります。ケンタウルスが活動するモードの理解が進むにつれて、リンゴとリンゴを比較することが重要になります:これらすべての課題と複雑な要因を考えると、より類似した軌道にある天体の比較は、まったく異なる軌道にある天体よりも意味を持つ可能性が高くなります。
本稿では、新たに発見された太陽系外縁部の活動天体である木星共軌道彗星P/2023 V6(以下、V6)の軌道積分と可視波長イメージングについて紹介します。この論文の主な目的は、天体の活動状態を診断し、短期的および長期的な軌道進化の中で文脈化し、これを使用して、主にP/2019 LD2(ATLAS)を含む他の低近日点ケンタウルス族および高近日点のJFCと比較することです。第2章では、天体の軌道を改善するためのアストロメトリーと、現代の活動状態を評価するために得られた観測結果を詳述する。第3章では、V6が現在の軌道状態になるまでの道のりを論じ、その熱的歴史についてコメントし始める。第4章では、観測とダイナミクスを統合し、V6を同じ距離にある他の彗星(LD2を含む)と比較します。
2P/2023 V6の観測
2.1観測データの説明と空間プロファイル
P/2023 V6の観測は、ローウェル・ディスカバリー望遠鏡(LDT)の大型モノリシック・イメージャー(以下、LMI、ビダ等。2014)を取得し、天体の軌道を精緻化するためのアストロメトリ(第3章で説明した力学解析を容易にするため)と、現在の活動状態を理解し、類似した軌道や熱環境にある天体と比較するための天体観測を行います。40 回の 120 秒間の一連の露出は、ＶＲフィルター (他のｇ+ｒ+iハイスループットフィルター)は、夜の後半を通して他のターゲットの間に散在していました。
2×2ビニング (0.24″).ＶＲフィルターは、そのより広いバンドパスにもかかわらず、中心波長がスローンに十分に近い
ｒPANSTARRSに対して校正できるようにフィルターｒ精度が数パーセントしか低下しないフィールドスターの等級。測光キャリブレーションと画像のアストロメトリックレジストレーションは、PhotometryPipelineを使用して行われました(ママート、2017).測光キャリブレーションでは、太陽に似た可視色の星のみを使用して、キャリブレーターのスペクトル挙動がターゲットと類似していることを確認しました。
VR-導出されたマグニチュードは、可能な限り正確に較正されました。このキャリブレーション方法と、
VRフィルターは、比較的暗い太陽系のターゲットを特徴付けるための効果的なツールになりました(たとえば、Ye et al.2020LDTでの12P/Pons-Brooks)の回収。
図1に、V6が近くの暗い星から少なくとも数秒角離れている画像データのサブセット(合計40フレームのうち26フレーム)のスタックが、V6の天空上の移動方向に沿った一連の空間的な「線」のカットとともに示されています。観測時点では、V6は比較的凝縮されたターゲットでした。
∼4″横に広がっていますが、それでも近くの星と比較してはっきりと伸びています。
∼1.1−1.2″拝見。V6は明らかに反速度方向に伸びており(反太陽方向に比較的類似しており)、ダストテールの存在によって駆動されたことはほぼ確実であるが、そのテールは極端に目立ってはいない。ただし、かなりの太陽中心距離(RH=4.53AU)と低位相角(α=1.23∘)V6が観測された時点では、ダストの尾の方向はほぼ完全に放射状に外側を向いていたと思われ、したがって尾の明るさの多くは中央のコマの「後ろ」にあり、その明るさに寄与している。空間プロファイルの太陽向きのエッジにべき乗則を当てはめると、傾きは
−0.9±0.2これは、定常状態の質量喪失における理想的な彗星コマの予想と一致している(A'Hearn et al.,1984)しかし、将来、私たちよりも優れた視力を持つより深いイメージングによって、その活動の安定性をよりよく評価できる可能性があることに留意しています。とはいえ、2023年10月中旬から11月中旬にかけて小惑星センターに報告された等級は、近海では比較的安定しています。
ｍｖ∼21
そのため、定常状態の活動に異議を唱えるような大きな爆発や活動の変化の証拠はありません。
図1：左: 2023 年 11 月 22 日の P/2023 V6 (PANSTARRS) のローウェル発見望遠鏡/LMI イメージングのサブセットのスタック、合計 3120 秒 (または
0.86時間) は、彗星の明るさのピークと 2% の間の対数ストレッチで示されます。
それの。左下の凡例は、太陽に向かう方向 (黄色の丸点記号で示されます) と、物体の速度と反対の方向 (矢印で示されます) を示しています。
−𝑣）。右: 左パネル画像の彗星の速度軸に沿った空間カットが示されており、彗星の反速度方向への弱いながらも明確な伸びが強調されています。これらの観測では低い位相角と中程度の地心距離は、尾部の大部分が観測者から放射状に離れていることを意味します。本文で述べたように、空間カットの先頭プロファイルは傾きのべき乗則に適合させることができます。
−0.9±0.2、比較的安定した活動を持つ彗星の予想と一致しています。
図2:2010 年から 2050 年までの P/2023 V6 (PANSTARRS) の軌道進化が、本文で説明されている天体の軌道と一致する 1000 個の軌道「クローン」の進化とともに示されています。上: V6 と木星の軌道経度の差の変化が黒で示されています。この角度差の値が安定している (たとえば、曲線がほぼ「平坦」である) のは、2 つの物体が非常に類似した軌道周期を持ち、したがって共軌道にある場合です。中：V6の長半径の進化（a) 青と近日点 (𝑞) オレンジ色で表示されます。下: 彗星と木星の間の距離は黒でプロットされています。突然飛び込んでくる
𝑞そしてa、2020年、2032年、2044年のものと同様に、木星との接近遭遇によるものです。 2044 年の遭遇はこれまでで最も深く、物体の軌道における累積的な不確実性が大きくなったためにクローンの共通の経路が分岐する場所であり、本文で詳しく説明されています。
図 3. P/2023 V6 (PANSTARRS) と 100 個の軌道クローンの長期統合が示されており、本質的には「ズーム」
図 2 の下のパネルの外にあり、V6 の近日点、長半径、遠日点がオレンジ、黒、青でプロットされています。
それぞれ。 この天体の 2022 年から 2044 年の共軌道状態は、天体が近日点を迎える長期期間によってブックエンドになります。
木星の軌道の近くにありますが、長半径は現在の値よりも大幅に大きくなっています。 軌道統合が始まる
〜1942年の木星との接近遭遇前と、〜2067年の木星との接近遭遇後にデコヒアする。
図 4. P/2023 V6 (PANSTARRS、黒) と P/2019 LD2 (ATLAS、オレンジ) の太陽中心距離 RH の推移
示されています。 2 本の垂直破線が同じ色で追加され、太陽中心距離での Af ρ 値が示されます。
は、RH 曲線との交点の上に同じ色の星を配置して測定されました。 2 つの天体は両方とも観測されました
共軌道になってから最初の近日点通過直後で、以前は両方とも地球の外側のより冷たい軌道にいた。
木星。 LD2 が外側に散乱するため (突然の衝突)、類似点は接近遭遇後 1 周回周期で終わり始めます。
2028 年に方向が変化する）一方、V6 はより低い離心率軌道に移動し、その後 1 つ外側に散乱します。
その後の公転周期。
5. 概要
太陽系内部は、彗星の活動が最も頻繁に研究され、最も深く理解されている場所ですが、
彗星の活動は、天体がさらに遠くにあり、より低温になると明らかに始まります。 私たちが始め始めている間、
具体的にはケンタウルスでどのようにして活動が開始されるのかを理解しているが(Lilly et al. 2024)、その活動が正確にどのように維持されるのか、どのようなプロセスが活動に動力を与えているのかについての多くの継続的な疑問は未解決または不明のままである。 観測結果を解釈するには、彗星やケンタウルスがより長い太陽中心距離でどのように変化するかをより明確に理解する必要がある
これらの同じ天体が太陽に近づくと、 内部への通過中にどのプロパティが変更されるか、またどのプロパティが変更される可能性があるか
数十億年前の形成当時から保存されているでしょうか？
この原稿では、最近発見された一時的な木星共軌道彗星 P/2023 V6 (PANSTARRS) を研究するための観測と力学を組み合わせたアプローチについて説明しました。 この天体は既知の 2 番目の現在です
P/2019 LD2 (ATLAS) 後の一時的な木星共軌道、非常に活発な天体 (Kareta et al. 2021; Bolin et al. 2021;
リカンドロら。 2021年）、木星との一連の接近遭遇の後、2063年に内部太陽系に入る予定です。
その間の数十年（Kareta et al. 2020; Steckloff et al. 2020; Hsieh et al. 2021）。 私たちの研究の主な目標
V6 の最近の軌道履歴と現代の活動を理解し、V6 とよく似た現代の軌道を使用することが目的でした。
LD2 をテスト ケースとして使用し、同じ入力が与えられた場合にどのように同様に動作するかを確認します。 次のことがわかりました。
• V6 の現在の活動は、LD2 の活動に比べて非常に弱いです。 活動強度指標として Af ρ を使用し、
Kareta et al. と手法を一致させる。 (2021)、V6 の現在の活動は Af ρ = 32 ± 1 cm 以下であることがわかります。
同じ軌道位相で測定された LD2 の Af ρ = 484 ± 20 cm と比較。 私たちは、V6 がそうなる可能性は低いと主張します。
は LD2 よりも大幅に小さいため、V6 の活性部分は LD2 より小さくなければなりません。
• V6 は、LD2 と同様、木星の一時的な共軌道にすぎません。 V6 の軌道のこの段階は、2020 年後半から 2020 年まで続きます。
2044 年、つまり 2 つの木星軌道に相当し、LD2 の共軌道段階 (2017 ～ 2029 年) の 2 倍の長さです。 最近の軌道
両方の天体の進化には多くの共通点があり、長期的な歴史はまったく異なって見え始めます。
それぞれの接近遭遇に先立つ少なくとも 1 世紀ほどの間、V6 の近日点はわずかに低かった。
LD2 よりも – その遭遇前の軌道は、LD2 の遭遇前よりも「高近日点 JFC」として分類される可能性が高い
ケンタウルスの軌道。
• このような場合、同じ太陽中心距離にある V6 の活動が LD2 よりもはるかに低いためには、我々は次のように結論付けています。
同様の軌道を持っているとしても、LD2 よりも比較的揮発分が多くなくなり、物理的に「古い」はずです。 2 つ与えられる
非常によく似た最近の軌道進化を持つ非常によく似た軌道にある天体では、少なくとも ～ 15 倍の係数が存在します。
安定した継続的なアクティビティにおけるオブジェクト間のアクティビティの強さ。 これを使用して、不均一性について議論します。
JFC 人口全体を同様の年齢の 39P/Oterma と比較し (Pinto et al. 2023)、モチベーションを高めるために
両方の天体の将来の観測。
• V6 または LD2 より小さい天体は、V6 について提案したように、外層の揮発分を除去して活性分率を大幅に低下させるのではなく、侵食された可能性があります。 JFC が木星に近づいていることを考えると、
遠日点付近で相対速度が遅い系では、JFC の物理的進化が原因であると主張します。
特に、小規模なものが休眠状態にならずに破壊する可能性があるという事実は、認識されているエネルギーの不足を説明するかもしれません
ガリレオ衛星上の小さなクレーター (Zahnle et al. 1998; Bierhaus et al. 2009)。
