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(1)

日本の小惑星探査候補天体の

地上観測

安部　正真

西原　説子

北里　宏平

猿楽　祐樹

長谷川　直

観測

の目的

探査対象となりうる

Itokawaより始原的な小惑星

を探す。

　　　

小惑星探査機

　

HAYABUSA

(25143) Itokawa

　次期小惑星探査計画では、

始原的タイプの小惑星

での

サンプルリターンを目指す。

(2)

今まで探査機が訪れた小惑星

S-type小惑星と普通コンドライト

小惑星のタイプ

スペクトルタイプ

表面組成を反映している

小惑星は隕石の故郷と考えられる

⇒隕石のスペクトルと比較する

– C-type : 炭素質コンドライト、暗い　　

– S-type : 普通コンドライト、明るい

– X-type:

– D-type: タギッシュレイク隕石

– V-type: HEDコンドライト

熱変成が少なく、太陽系形成時の状態

を保持しているとかんがえられる。

より始原的な小惑星

C-type小惑星と炭素質コンドライト 0.5 1.0 Gaffey et al (1993)

(3)

観測

の目的

探査対象となりうる

Itokawaより始原的な小惑星

を探す

　　　

　次期小惑星探査計画では、

始原的タイプの小惑星＝Ｃタイプ小惑星

での

サンプルリターンを目指す。

小惑星の地上観測　

~

Itokawa

を例に

~

Grating

CCD

スリット

<測光観測>

　→　ライトカーブ

<分光観測>

　→　スペクトル

18.6 18.8 19 19.2 19.4 19.6 19.8 20 20.2 20.4 20.6 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 Rotational Phase (Epoch=UD2452144, corrected to PAB=0)

R -ba nd R educ ed M ag ni tu de 2001Aug.22 2001Aug.23 2001Aug.24 2001Aug.25 2004Jan.19 2004Jan.20 2004Sep.6 2004Sep.7 2004Sep.8 2004Sep.9 2004Sep.12 (Nishihara et al. 2004)

⇒

自転周期や形状

⇒

表面の鉱物組成

(Ishiguro et al.2003) (Kaasalainen et al. 2003) R-band Reduced Magnitude Rotational Phase

(4)

小惑星のスペクトルを観測する手段

明るい天体しか観測できない。

細かい分類はできない。

×

詳細な鉱物吸収の特徴がわか

る。

どの望遠鏡にも一般的に装備さ

れている。

○ ２７種類

(Bus & Binzel 2002)

S, C ＋α

分類法

　＜中心波長＞

B：429.3nm

V：542.9 nm

R: 647.3 nm

I： 808.1 nm

分光観測

多色測光観測

(BVRIフィルター)

0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 350 550 750 950 wavelength (nm) Re fl e c ta n c e 1999YB

研究の手法

１．近地球型小惑星の中から、探査機が行きやす

い天体を選択する。

　　　⇒

探査候補天体

２．BVRI多色測光観測を行い、4波長での強度比

を求める。

　　　⇒

色指数

３．過去の分類例と比較して、小惑星タイプを決定

する。

　　　⇒

小惑星タイプ

(5)

候補天体リスト

_{• ΔVは打ち上げ時期によっても}

変化する値。

• 打ち上げ時期　+　ΔV　+　小

惑星タイプ

　を考慮して最終的

な探査天体を決める。

• 本研究以前に小惑星タイプが

分かっていたものは、全体の

　　

１７．８％

。

ast No. Object taxo. min ΔV

1999 JU3 Cg 3.238 89136 2001 US16 3.663 2002 NV16 3.681 99942 Apophis 3.875 2002 TC70 3.912 10302 1989 ML X 3.922 2000 YJ11 3.990 74428 1993 BX3 4.029 1999 YR14 4.206 2002 RW25 4.365 2003 GA 4.472 1996 FO3 4.479 2000 FJ10 4.673 25143 Itokawa Sk 4.722 2003 SD220 4.784 2004 BE86 4.837 2000 WO148 4.862 2000 EA14 4.881 4660 Nereus Xe 4.894 1999 NA5 4.897

(km/sec)

本研究以前のタイプの内訳

4

8

9

29

2

S_C X D V other

天文台と望遠鏡

東京大学木曽観測所

台湾中央大學鹿林前山天文台

Lulin One-meter Telescope

_{口径　　1.00 m}

口径比　F= 8.0

1.05mシュミット望遠鏡

口径　　1.05m 口径比　F=3.1

2kCCD

ピクセル数　2048×2048 CCD size 　　49× 49 mm 視野　 50‘×50‘

PI1300b-CCD

ピクセル数　2048×2048 CCD size 　　49× 49 mm 視野　 11‘×11‘

(6)

観測の記録

K: Kiso, L: Lulin, H: Hawaii

Asteroid Date Observed (observatory) Filter used

3361 Orpheus 2005/10/24 (K), 2005/11/28 (L) BVRI 11284 Belenus 2005/11/25,26,27 (L) BVRI 65803 Didymos 2003/12/1,3,4 (K),　2004/1/20 (K) BVRI 85585 Mjolnir 2003/9/28,29,30 (K) BVRI 98943 2001CC21 2003/9/29 (K),　2003/12/2 (K) RVI 1989UQ 2003/926,29,30 (K) BVRI 103066 1999XO141 2005/8/31 (L), 2005/9/11 (L) R 1999YB 2005/11/25,26,27 (L) BVRI 2000QK25 2005/11/25,28 (L) BVRI 2001FC7 2003/9/26,29,30 (K) BVRI 2001US16 2004/4/10,11,12 (K) RVI 2002CD 2004/4/10,11,12) (K) RVI 2002CE10 2003/9/26,28 (K) R 2002RX211 2005/8/29 (K), 2005/9/11 (L), 2005/11/25,26 (L) BVRI 2002UC20 2003/12/3,4 (K), 2005/11/26 (L) BVRI

114460 2003AM31 2003/5/4 (U) BVRI

2003CY18 2005/6/3 (K),　2005/9/11 (L),　2005/10/24 (K) BVRI 2003RB 2003/9/28,29,30 (K) BVRI 2003SD220 2003/12/1,2,3 (K) BVRI 2004DK1 2004/4/11 (K) RVI 2004EW 2005/5/5 (L) BVRI 2005ED318 2005/6/3 (K) R 2005JU108 2005/8/29,31 (K) R 2005TF 2005/11/28 (L) BVRI

□観測機会　合計１２回　(５５夜)　

　　うち、　測光夜　11夜

□観測できた天体　２４天体

　　うち、BVRIで撮像できたもの　　　　　　

　　１５天体

　　　　　

予想等級　17.5～19等　　

積分時間　 300～1200秒

Color-color diagram

-0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4

V-R

B-V

S C X D V 2003RB

Color-color Diagram

-0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4

V-R

V-I

2

2 -

-

color Analysis

～

_2003RB

～

B-V

V-I

(7)

Spectral Slope

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 350 450 550 650 750 850 950 wavelength (nm) Δm ag

_Mjolnir

2002SD220

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 350 550 750 950 wavelength (nm) Δ ma g

C-type

D-type

X-type

S-type

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 350 550 750 950 wavelength (nm) Δmag

2001FC7

1989UQ

2003UC20

2004EW

Belenus

2002RB

1999YB

2005TF

2002RX211

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 350 550 750 950 wavelength (nm) Δm ag

2000QK25

Didymos

結果

Objec t

B- V

V-R

V- I

TYPE

n ote

3361 Orpheus

0.814(0.021)

0.49(0.029)

0.195(0.081)

V

V *1

11284 Belenus

0.804(0.012)

0.466(0.037)

0.788(0.071)

S

65803 Didymos

0.795(0.016)

0.458(0.009)

0.820(0.009)

X

*4

85585 Mjolnir

-0.09( 0.05)

0.18(0.05)

0.31(0.10)

D

1989UQ

-0.06(0.05)

-0.07(0.05)

0.07(0.07)

C

B *2

1 9 9 9 YB

0.803(0.011)

0.455(0.027)

0.848(0.012)

S

Sq *3

2 0 0 0 QK2 5

0.784(0.025)

0.447(0.035)

0.794(0.062)

S

2 0 0 1 FC7

0.20(0.04)

-0.10(0.05)

-0.17(0.10)

C

2 0 0 2 RX2 1 1

0.841(0.012)

0.463(0.001)

0.768(0.016)

S

2002UC2 0

-0.04(0.04)

0.04(0.04)

-0.00(0.03)

C

2 0 0 3 RB

0.19(0.05)

0.20(0.04)

0.22(0.11)

S

2 0 0 3 SD2 2 0

-0.22(0.05)

0.13(0.09)

0.28(0.13)

D

2 0 0 4 EW

0.02(0.04)

0.03(0.02)

0.01(0.04)

C

2 0 0 5 TF

0.711(0.021)

0.545(0.028)

0.740(0.070)

S

*1 : Wisniewski (1991) - 8color

*2 : Binzel et al. (2004) - spectrum

*3 : Binzel et al. (2001) - spectrum

*4 : Kitazato (2004)

□

１４天体について小惑星タイプを求めた。　

　　うち、本研究が初めて分類したもの　　　　　　　　

　　　　10天体

　　　Sタイプ(

4 / 5個)　　Cタイプ(

3 / 4個)

　　　Xタイプ(

１ / 2個)　 Dタイプ(

2 / 2個)

　 Vタイプ (0 / 1 個)

(8)

探査機会の増大

• 始原的小惑星

　　Cタイプ＋Dタイプ

※DタイプはCタイプより始原

的だと考えられている。

• 探査機会

　

１０回⇒１６回

2012年～2013年にItokawaより

Objects

ΔV

taxonomy

まとめ

　

　　本研究では

“分光より暗い”

小惑星の小惑星タイプを決めた

　

　　　暗い天体を考慮しても、探査候補天体におけるCタイプ小惑　　　星

の割合は

~20%

と変わらないことが明らかになった。

　　

今後もこの観測手法で年間１０天体の観測を続ければ、　　　　　　　

　　　　2012年以降の打ち上げまでに、　　　　　　　　さらに１０個程度のC

タイプ小惑星を発見できると期待できる。

2

29

9

8

4

2

33

12

9

6 BEFORE

AFTER

(9)

今後の観測

• 探査機の行きやすい小惑星のスペクトルタイプ

を決めていく。

• Ｃ・Ｄタイプとわかっていて探査機の行きやすい

小惑星の素性（自転周期等）を探る。

– 例）1999JU3(はやぶさ２の候補天体)

• 来年の夏から冬：〜１８等級台

• はやぶさ２（次期はやぶさミッション、まだ未確定ですが）の最

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日本の小惑星探査候補天体の

日本の小惑星探査候補天体の

地上観測

地上観測

安部 正真

西原 説子

北里 宏平

猿楽 祐樹

長谷川 直

観測

観測

の目的

の目的

探査対象となりうる

Itokawaより始原的な小惑星

を探す。

HAYABUSA

(25143) Itokawa

次期小惑星探査計画では、

始原的タイプの小惑星

での

サンプルリターンを目指す。

今まで探査機が訪れた小惑星

小惑星のタイプ

小惑星のタイプ

スペクトルタイプ

表面組成を反映している

小惑星は隕石の故郷と考えられる

⇒隕石のスペクトルと比較する

– C-type : 炭素質コンドライト 、暗い

– S-type : 普通コンドライト、明るい

– X-type:

– D-type: タギッシュレイク隕石

– V-type: HEDコンドライト

熱変成が少なく、太陽系形成時の状態

を保持しているとかんがえられる。

より始原的な小惑星

観測

観測

の目的

の目的

探査対象となりうる

Itokawaより始原的な小惑星

を探す

次期小惑星探査計画では、

始原的タイプの小惑星＝Ｃタイプ小惑星

での

サンプルリターンを目指す。

小惑星の地上観測

小惑星の地上観測

~

~

Itokawa

Itokawa

を例に

を例に

~

~

Grating

CCD

スリット

<測光観測>

→ ライトカーブ

<分光観測>

→ スペクトル

⇒

自転周期や形状

⇒

表面の鉱物組成

小惑星のスペクトルを観測する手段

小惑星のスペクトルを観測する手段

明るい天体しか観測できない。

細かい分類はできない。

×

詳細な鉱物吸収の特徴がわか

る。

どの望遠鏡にも一般的に装備さ

れている。

○

安部　正真

西原　説子

北里　宏平

猿楽　祐樹

長谷川　直

　次期小惑星探査計画では、

– C-type : 炭素質コンドライト、暗い　　

　次期小惑星探査計画では、

小惑星の地上観測　

小惑星の地上観測　

　→　ライトカーブ

　→　スペクトル

　＜中心波長＞

　　　⇒

　　　⇒

　　　⇒

_{• ΔVは打ち上げ時期によっても}

• 打ち上げ時期　+　ΔV　+　小

　を考慮して最終的

□観測機会　合計１２回　(５５夜)　

　　うち、　測光夜　11夜

□観測できた天体　２４天体

　　うち、BVRIで撮像できたもの　　　　　　

　　１５天体

予想等級　17.5～19等　　

積分時間　 300～1200秒