太陽に向かって数十億マイル移動した後、巨大な惑星の間を周回する気まぐれな若い彗星のような物体が途中で一時的な駐車場を見つけました。 オブジェクトは、木星と一緒に太陽を周回しているトロイの木馬と呼ばれる捕獲された古代の小惑星の家族の近くに落ち着きました。 トロイの木馬の集団の近くで彗星のような物体が発見されたのはこれが初めてです。

予期せぬ訪問者は、木星と海王星の間の空間で見つかった氷のような体のクラスに属しています。 「ケンタウロス」と呼ばれ、太陽に近づくと加熱されると初めて活動し、動的に彗星のように変化します。

NASAのハッブル宇宙望遠鏡による可視光のスナップショットは、vagabondオブジェクトが、尾、ジェットの形でのガス放出、および塵とガスの覆い隠されたコマなどの彗星活動の兆候を示していることを明らかにしています。 NASAのスピッツァー宇宙望遠鏡による初期の観測は、彗星のような物体の組成とその活動を推進するガスの手がかりを与えました。

「ハッブルだけが、これほど遠くにあるアクティブな彗星のような特徴を非常に詳細に検出できました。画像には、長さ約400,000万マイルの広い尾や、昏睡状態による核の近くの高解像度の特徴など、これらの特徴がはっきりと示されています。ジェット機」とカリフォルニア工科大学のハッブル主任研究員ブライス・ボリン氏は語った。

ケンタウロスの捕獲をまれな出来事として説明し、ボーリンは次のように付け加えました。「訪問者は、惑星と軌道を共有しているように見えるこの種の構成を持つために、ちょうどいい軌道で木星の軌道に来なければなりませんでした。 木星によってどのように捕獲され、トロイの木馬に上陸したかを調査しています。 しかし、それは木星と幾分接近遭遇したという事実に関連しているのではないかと思います。」

チームの論文は、11年2021月XNUMX日号に掲載されています。 天文誌.

研究チームのコンピューターシミュレーションは、P / 2019 LD2（LD2）と呼ばれる氷の物体が、おそらく約437年前に木星の近くで揺れたことを示しています。 その後、惑星は、トロヤ小惑星グループの共同軌道上の場所へのわがままな訪問者を重力でパントし、木星を約XNUMX億XNUMX万マイルリードしました。

遊牧民の物体は、ハワイ大学の小惑星地球衝突最終警報システム（ATLAS）望遠鏡によって、マウナケア山とハレアカラ山の絶滅した火山にある2019年2019月上旬に発見されました。 日本のアマチュア天文学者吉田誠一は、ハッブルチームに彗星活動の可能性を知らせました。 その後、天文学者は、カリフォルニアのパロマー天文台で実施された広視野調査であるツビッキー過渡施設からのアーカイブデータをスキャンし、オブジェクトがXNUMX年XNUMX月からの画像で明らかにアクティブであることに気づきました。

彼らはニューメキシコのアパッチポイント天文台からの観察をフォローアップしました、そしてそれはまた活動をほのめかしました。 チームは、2020年XNUMX月に天文台が引退する数日前にスピッツァーを使用して彗星を観測し、彗星の核の周りのガスと塵を特定しました。 これらの観察により、チームはハッブルを使用して詳細を調べるようになりました。 ハッブルの鋭い視界に助けられて、研究者たちは尾、コマの構造、塵の粒子のサイズとそれらの駆出速度を特定しました。 これらの画像は、その特徴が比較的新しい彗星のような活動によるものであることを確認するのに役立ちました。

LD2の位置は驚くべきものですが、ボーリンは、このピットストップがいくつかの太陽に向かう彗星の一般的な引き離しになるのではないかと考えています。 「これは、私たちの太陽系から木星のトロヤ群を通って内部の太陽系に至る経路の一部である可能性があります」と彼は言いました。

予想外のゲストはおそらく小惑星の中に長く留まることはないでしょう。 コンピュータシミュレーションは、それがさらに約XNUMX年以内に木星との別の接近遭遇をするであろうことを示します。 巨大な惑星は、システムから彗星を起動し、内部の太陽系への旅を続けます。

メリーランド州ローレルにあるジョンズホプキンス大学応用物理研究所（APL）のチームメンバーであるCarey Lisseは、次のように述べています。「すばらしいのは、木星がこの物体を飛び回って軌道の振る舞いを変え、内部システムに持ち込むのを実際に捕らえていることです。 。 「ジュピターは、彗星が軌道を変えることによって、内部システムに入ると、彗星で何が起こっているかを制御します。」

氷の侵入者は、カイパーベルトの極寒の家から、別のカイパーベルトオブジェクトとの相互作用によって巨大な惑星領域に追い出される、いわゆる「バケツリレー」の最新メンバーの4.6人である可能性が最も高いです。 海王星の軌道を越えて位置するカイパーベルトは、XNUMX億年前の惑星の建設で残った氷のような残骸の天国であり、何百万もの物体が含まれています。これらの物体には、カイパーベルトから内側への軌道を大幅に変えるニアミスや衝突が発生することがあります。巨大な惑星領域に。

氷のような遺物のバケツリレーは、太陽への旅の間、でこぼこの乗り物に耐えます。 それらは、天体のピンボールのゲームで、ある外側の惑星から次の惑星へと重力で跳ね返り、内側の太陽系に到達し、太陽に近づくにつれて暖まります。 研究者たちは、物体が巨大な惑星の周りで、私たちが住んでいる内部システムに交差するよりも、重力によって（約5万年）それらを引っ張るのと同じかそれ以上の時間を費やしていると言います。

「内部システム、「短周期」彗星は約100世紀にXNUMX回崩壊します」とLisseは説明しました。 「ですから、今日見られる地元の彗星の数を維持するために、バケツリレーは約XNUMX年にXNUMX回新しい短周期彗星を届けなければならないと思います。」

太陽から465億1万マイル離れた彗星（太陽光の強度が地球の25/XNUMXの強さ）でガス放出活動を見て、研究者たちは驚いた。 「私たちは、彗星が太陽から遠く離れた場所で、水氷がほとんど昇華し始めていない距離で初めて活動し始めたのを見て興味をそそられました」とボーリンは言いました。

水は、太陽から約200億マイルに達するまで彗星上で凍ったままです。そこでは、太陽光からの熱が水氷をガスに変換し、ジェットの形で核から逃げます。 したがって、この活動は、尾が水でできていない可能性があることを示しています。 実際、スピッツァーによる観測は、一酸化炭素と二酸化炭素ガスの存在を示しました。これは、木星を周回する彗星に見られる尾とジェットの作成を推進している可能性があります。 これらの揮発性物質は、凍結形態を加熱してガスに変換するために多くの日光を必要としません。

彗星が木星の軌道から追い出されてその旅を続けると、それは再び巨大な惑星と出会うかもしれません。 「LD2のような短周期彗星は、太陽に投げ込まれて完全に崩壊するか、惑星に衝突するか、木星に再び近づきすぎて太陽系から投げ出されることで運命を迎えます。これは通常の運命です」とLisse氏は述べています。 。 「シミュレーションによると、約500,000万年以内に、この天体が太陽系から放出されて星間彗星になる確率は90％です。」

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ハッブル宇宙望遠鏡は、NASAとESA（欧州宇宙機関）の間の国際協力のプロジェクトです。 メリーランド州グリーンベルトにあるNASAのゴダードスペースフライトセンターが望遠鏡を管理しています。 メリーランド州ボルチモアにある宇宙望遠鏡科学研究所（STScI）は、ハッブル科学の運用を行っています。 STScIはNASAのために、ワシントンDCの天文学研究大学協会によって運営されています。カリフォルニア工科大学のカルテックの一部門であるNASAのジェット推進研究所は、ワシントンDCのNASAの科学ミッション局のスピッツァーミッションを管理しました。カリフォルニア工科大学のIPACにあるスピッツァー科学センターで。 スピッツァーの科学カタログ全体は、IPACの赤外線科学アーカイブに保管されているスピッツァーデータアーカイブから入手できます。 宇宙船の運用は、コロラド州リトルトンのロッキードマーティンスペースを拠点としていました。

クレジット：NASA、ESA、およびB. Bolin（Caltech）

クレア・アンドレオリ

NASAのゴダード宇宙飛行センター

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キャラコフィールド

カリフォルニア州パサデナのジェット推進研究所

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ブライス・ボリン

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