2022 年 8 月 15 日発行（日発行（毎月 15 日発行）日発行） ISSN 0917-6918

Monthly News on Astronomy from Nishi-Harima Astronomical Observatory

No.3892022

パーセク： たこつぼを出てみよう					おもしろ天文学 ： 厚い対流層を持つ星で起こりうる奇妙な脈動		8伊藤 洋一高山 正輝

from 西はりま ： ガイダンスキャンプポスター総選挙 2022 <3>
Astro Focus ：WFGS2 最新成果
〜ふたご座流星群の母天体 Phaethon は彗星核には似ていない〜										高橋 隼たこつぼを出てみよう
一年ほど前に「さいしょは、たこつぼも悪くはない」という題名のエッセイをここに書きました。そこで言いたかったことは「まずは、狭い領域をとことん掘り下げることが重要」ということでした。学生や若手研究者のうちは、それで問題ありません。が、そのうちに広い視野を求められるようになります。それほど規模の大きくない大学に職を得た場合には、職場に天文学者は自分ひとりでしょう。
「天文学」という授業を担当することになったとして、自分の専門分野 ( 私であれば星形成 ) だけしか話さないことは許されないでしょう。中には「地学」や「物理」を教えなければならない立場もあるかと思います。さらに時間が経つといろいろな委員会に出席しなければなりません。
そこでは天文学だけではなく、文系の学問も含んだ議論をする時もあります。このような場に出席を要請されることは突然やってくるの伊藤 洋一

私は「宇宙と流体」という特集の中で、太陽系外惑星の大気について記事を書きました。全
く専門分野の違う研究者に興味を持ってもらうにはどうしたら良いか、執筆には苦労しました。
が、「たこつぼ」の外を見る良い機会となりました。
実は、私は「流体」には苦手意識があります。
大学生の時に受けた「天体電磁気学」という授業では、電磁気学と流体力学を合わせた難しい式が次々と出てきました。式の意味など分かるはずもなく、黒板に書かれた「記号」をひたすらノートに書き写していただけでした。まさか、こんな自分が流体の学会誌に記事を寄せることができるとは思いませんでした。
（いとう よういち・センター長）[1] https://www.nagare.or.jp/publication/nagare.
html

で、たまには「たこつぼ」から身を乗り出して、視野を広げる機会を得ると良いでしょう。
この 2 月に、天文台 30 周年シンポジウムを開催しました。その時に会場にいらした人から「日本流体力学会の学会誌『ながれ』に記事を書きませんか」というお誘いを受けました。
「流体」ってなんだかわかりますか？ 液体のことかな、と思われる方も多いかもしれませんが、気体も含まれます。「ながれ」には様々な特集があって、例えば「スポーツ流体」とか「食にひそむながれ」などというテーマの特集もあります [1]。

2

私の学部生時代の成績表。天体電磁気学はかろうじて「良」。流体力学に至っては「未受験」。

厚い対流層を持つ星で起こりうる奇妙な脈動高山 正輝
16 世紀末にくじら座ο（オミクロン）星が「変光星」として初めて発見され、後年その変光の１. 対流現象
「対流」は現象の理解は難しいですが、思いたやす

原因が星の脈動現象であると明らかになって以浮かべることは容易いです。熱々の味噌汁を思降、まさに星の数ほどの脈動変光星が見つかっい浮かべてください。お椀の底と味噌汁の表面ています。冒頭のくじら座ο星は後にミラと呼の間で物質が循環している様子が見て取れるとばれるようになり、現在では同タイプの脈動変思います。これが対流現象です。ではこの循環光星はミラ型変光星に分類されます。脈動現象によって一体何が起こっているのでしょう？とは、星が膨張・収縮を周期的に繰り返す星のそこで、次のようなことを想像してみてくだ振動現象です。地球の何千倍、何万倍もの大きさい。建物があり、1 階は熱々のサウナ室としさの恒星が、さらに膨張・収縮してその形や大ます。一方、この建物の 2 階は冷たい冷蔵倉庫きさを変化するなど想像しにくいことですが、だとしましょう。この 1 階部分の熱い空気を大信じられないようなことが起こるのが宇宙の不きなナイロン袋に密閉し、2 階に持って行って思議なところです。

放出します。すると僅かですが、2 階の室温がさ て、 今 回 紹 介 す る テ ー マ は、 厚 い 対 流上昇するはずです。逆に、2 階の冷たい空気を層を持つ星で起きうる特殊な g mode 振動、1 階に運んだら、1 階の室温は僅かに下がりま「oscillatory convective mode ( 以下 OCす。つまり、部屋の空気を移動させたことで熱mode)」です。なんと、いきなり難しい言葉がエネルギーが 1 階から 2 階へ移動したことにたくさん出てきました。
「対流」、「g mode 振なります。星の内部の対流層と呼ばれる領域で動」、「OC mode」と、一つずつ噛み砕いていは、ガスの塊（上の例ではナイロン袋に詰めたきます。

空気）が移動することによって星の内側から外側に向かって熱エネルギーが運ばれます。
建物の例では人がガスを運びましたが、星の内部では代わりに浮力によってガスの塊が運ばれます。何かの拍子にガスの塊が少し上昇した際、周りのガスの密度の方が大きいと、浮力が働いてガスの塊はさらに浮上します。しかし無限に浮上できるわけではなく、シャボン玉が壊れるように、このガスの塊もある程度上昇する

図１：みそ汁の表面に現れる対流の様子 (JAXA 公式
web ページより )。このようなもやもやした模様がお椀の底と表面の間を循環する物質の流れによって形成される。と壊れてしまいます。すると深いところから浮上して来た熱いガスが周囲に熱エネルギーを与3えます。実際の対流現象はもっと複雑ですが、長らくこのような考えの元で理解する試みがなされてきました。

2. g mode の脈動
続いて g mode 振動とはどういった現象かというと、これは星の脈動の一種です。星の脈動このように対流によってエネルギーが運ばれには「復元力」、「振動のパターン」、「振動の成ている層を対流層と呼びます。ミラのような赤長機構」によって様々な分類があり、g mode

色巨星は星の表面から中心核の近くまでほぼ全とは復元力の種類が「ガスへ働く浮力」であるてが対流層となっています。

脈動のことを指します。g mode の脈動を説明するために、再び例を出します。お風呂に浮かんだアヒルの人形を想像してみてください。アヒルをつつくと浮力によって浮き沈みし、水面には波紋が広がっていきます。つまり物が浮き沈みすると波が立つのです。星の内部ではアヒルをつつくことはできませんが、ガスの塊が何らかの拍子に少し沈んだ際、浮力によって元の位置に戻されることは十分起こります。この元に戻そうとする力のことを復元力と言います。
g mode が浮力を復元力にする所以はこのようなメカニズムに由来します。
さて再びお風呂の例に戻って、アヒルを何度もつついてみます。するとその度に波が発生します。そして規則的に「いい塩梅の」タイミン
グでつつき続けると、アヒルが作る波とお風呂の壁に跳ね返った波とが重ね合わさって強め合

図２：対流現象の模式図。浮上するケースを紹介したが、沈降するケースも同じ考え方で描くことができる。

い、進むことも戻ることもない波が現れてお風呂の水面全体が揺れることでしょう。このよう

図３：ガスの塊の移動に対して、浮力が復元力として働く場
合の模式図。ガスの塊が浮上と沈降を繰り返すことで波が生まれ、星全体を揺らすまでに成長したものが gmode の脈動。

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な波を定在波と呼びます。また、「いい塩梅の」あります。熱のやり取りとはかなり時間のかかタイミングのことを固有振動数と言います。おる現象なので、太陽のような星では条件を満た風呂の場合、その大きさ（広さ）によって固有しません。しかし太陽と同程度の質量で、太陽振動数が変わってきます。星の脈動とは、星のよりも 1 万倍以上も明るく、また表面から中心内部でその星の固有振動数に一致する波が次々核付近まで対流層となっている、漸近巨星分枝と発生し、それが定在波となって星全体が振動星段階の星の内部では、熱のやり取りの時間がする現象です。

数十日から数百日程度まで短くなります。一方、このような星の g mode の脈動周期は数百日以

3. OC mode

上と長いので、仮にガスの塊が浮上したとした

対流と g mode の脈動について紹介して来ら途中で熱のやり取りが十分行われそうです。

ましたが、ここで勘の鋭い方はこう思うかもしこのように対流層であっても振幅がゼロになれません。
「対流と g mode の脈動は両立するらず、振動する g mode のことを oscillatoryか？」と。星の中での対流現象は、ガスの塊がconvective mode(OC mode) と呼んでいます。

浮力によって「どんどんと浮上（もしくは沈降）」

漸近巨星分枝星の中には周期が千日前後の原因することでエネルギーを運ぶ現象でした。一方、不明の変光現象が見つかっています。筆者は

g mode の脈動ではガスの塊が少し移動したとOC mode による星の脈動現象でこの現象を説きに、浮力によって「元の場所に戻ろう」とす明できるのではないかと研究を続けています。

ることで浮き沈みが繰り返され、星全体が水面の波のように振動する現象でした。つまり、同（たかやま まさき・天文科学研究員）

じ浮力が働きながらガスの塊には真逆の方向に力が作用するわけです。そのため、一般に対流層の内部では g mode の振動 ( 浮力を復元力とする振動 ) は振幅がゼロとなり、脈動として振動することはありません。
しかし物事には絶対がないように、特殊な条件下では対流層の中でも g mode の脈動が起きうることがわかってきました。対流層の中ではガスの塊が少し浮上すると、浮力が働いてます
ます浮上し、ある程度浮上した先で壊れて周りのガスに熱を与えると書きました。しかし、もし浮上する最中から既に周りのガスに熱を与えるような状況ならどうなるでしょう？浮上中にガスの塊自体の温度が下がり、密度が大きくなることで、そのガスの塊は浮上を止めるか、逆に沈むことも考えられます。
このような状況をもう少し整理します。ガスが浮上中に、周りと熱をやり取りするためには、ガスが浮上するよりも早く熱が移動する必要が5

ガイダンスキャンプ ポスター総選挙 2022

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<3>

ポスター総選挙はこれで出揃いました。
みなさまの１票をお待ちしています。

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注目の話題を解説！

Astro FOCUS

WFGS2 最新成果

ふたご座流星群の母天体 Phaethon は彗星核には似ていない

高橋 隼

小惑星 Phaethon（ファエトン等と呼ばれ研究グループは、なゆた望遠鏡 /WFGS2 をる）は、ふたご座流星群の母天体とされる天体含むいくつかの装置を使って、Phaethon を偏です。普通、流星群の母天体は彗星なのですが、光観測し、位相曲線の最小偏光度と傾きを求Phaethon は小惑星と分類されています。ためました（図１）。求められた最小偏光度と傾だ、太陽に近づくたびに、彗星のようにチリをきは、「含水鉱物を含まない」天体の値に近い放出する様子も確認されています。
このように、ものでした（図２）。つまり、今回の偏光観測

Phaethon はたいへん不思議で興味深い天体な

結 果 は、Phaethon の 表 面 に は 含 水 鉱 物 が なので、これまでも盛んに研究され、JAXA によく、彗星核には似ていないことを表しています。

るフライバイ探査も計画されています。

Phaethon からのチリ放出メカニズムの解明に

Phaethon の表面に、水が鉱物と反応してできる「含水鉱物」があるかどうかは、チリの放出メカニズムを解明するために重要です。含水鉱物がある場合、彗星と同様に、揮発性物質が関わる放出メカニズムが考えられます。一方、含水鉱物がない場合は彗星とは異なるメカニズムだということになります。ところが、分光観向けた研究を、次の段階に進める成果と言えるでしょう。
（たかはし じゅん・天文科学研究員）
この研究の論文 :Geem J. et al., (3200) Phaethon Polarimetry in
the Negative Branch: A New Evidence for theAnhydrous Nature of the DESTINY+ Target
Asteroid, 2022, Monthly Notices of the Royal
Astronomical Society: Letters (accepted)

測に基づく過去の研究では、含水鉱物があるという主張と、ないという主張の両方があり、決着がついていませんでした。
ソウル大学の大学院生 Jooyeon Geem さん
を中心とする研究グループは、含水鉱物の有無を判別する手法として、偏光観測を提案しました。 一般に、小惑星の偏光度は位相角（太陽ー小惑星ー地球のなす角度）によって変わり、偏図 1：今回の観測で得られた Phaethonの偏光度位相曲線。
赤四角の点がなゆた/WFGS2 の 観 測 結果。負の偏光度は、偏光方位角が散乱面に対して平行であることを意味する。
Geem et al. (2022)を改変。

光度は位相角の関数として曲線（位相曲線）で表すことができます（図１）。位相曲線の「最小偏光度」と「傾き」という 2 つの数値の組み合わせが、含水鉱物の有無で別れることが分かってきました（図２）。つまり、Phaethonを偏光観測し、位相曲線の最小偏光度と傾きを求めることで、含水鉱物の有無が分かるはずです。

8

図 2. Phaethon の最小偏光度と位相曲線の傾きを他の小惑星や隕石と比較したも の。Phaethon は含水鉱物を含まない天体の領域に入ることが分かる。Geemet al. (2022) を 改変。

スタッフ活動日記

７月

本田 敏志

★１日（金）梅雨明けしたが、天文台は朝からてみた。

激しい雷に。高橋研究員が対応に追われる。

★ 14 日（木）WFGS2 から新装置 POPO へ装★２日（土）久しぶりの青空、昼間の星の観察置交換、高橋、戸塚研究員が対応。

会でも良く見えた。夜の観望会も満員御礼。伊★ 15 日（金）西村製作所によるなゆたエンク

藤センター長、大学院入学試験で理学部へ。

ロージャ、60cm 保守作業は雷雲を確認しなが★５日（火）台風が接近したが影響はほとんどら行われた。

なし。しかし夜になって突然の落雷、慌てて対★ 17 日（日）県立大理学部理科指導法の対応、策をする。戻り梅雨と言う言葉を初めて聞く。

高山研究員にも手を借りる。天文講演会、斎藤★６日（水）高橋研究員、西宮東高校実習対応。

研究員の QSO の話。

★７日（木）七夕、観望会で織姫星は見てい★ 20 日（水）ようやく本当の梅雨明けか？、ただけたが彦星は雲で見えず。伝統的七夕は 8停止したスカイモニターの復旧作業などを行

月 4 日。

う。戸塚研究員が新しいレンズクリーナーで主★８日（金）腰痛の石田副センター長の代打で鏡掃除の試験。

大島研究員が観望会の対応。

★ 21 日（木）8 月 31 日まで毎日太陽と昼間★９日（土）朝から雷対の星の観察会。

策。友の会例会のため石★ 22 日（金）コンプラ田副センター長が腰痛イアンス研修。鳴沢専門に耐えつつ出勤、観望会員、JR 姫 新 線 利 用 促 進

担当の竹内専門員がサイベントの対応。

ポート。鳴沢専門員、東★ 23 日（土）夏らしい

洋大姫路高校で講演。

お天気になってきた、本★ 10 日（日）県立大工学部理科指導法の対応、当の梅雨明けか。観望会の定員制限が緩和され、斎藤研究員にも手を借りる。

触れる展示物なども消毒して使えるようになっ★ 11 日（月）洲本高校へ出前授業、暑い中、た。少しづつ以前の状態に戻していきたいが、熱心に聞いていただきました。天文台は整備感染症は広がっているので対策は怠ることのな休業期間。伊藤センター長、高山、斎藤研究員

いように注意せねば。石田副センター長星空案がサテライト外壁の清掃なども行う。夜は強内人の試験対応。

い落雷で火災報知器が誤作動するなどし、観★ 25 日（月）なゆたユーザーズミーティング、測当番だった高橋研究員が大変な目に。

多くの方に参加いただき成果を発表していただ★ 12 日（火）ネットワーク不調のためシンポいた。高山研究員は大教大附属高校の実習対応。

ジウムの参加は断念し、なゆたの動作を確認す★ 26 日（火）戸塚研究員生野高校実習対応。

る。午後はプロジェクト学習で附属中へ。中学

今年の夏は高校の来台も多くなってきた。共同生が夜の観測を行うのは難しいようだ。斎藤、利用観測 Schramm 氏。

戸塚、大島研究員がなゆた主鏡の清掃。竹内★ 27 日（水）共同利用観測で森谷氏来台。

専門員が展示物の補修など。

★ 30 日（土）京都大学井上氏、共同観測で来台。

★ 13 日（水）天文台の消防訓練、消火器を使っ9天文講演会のお知らせ
日 時：		場費

９月 10 日（日）11 月 13 日（日）12 月 24 日（土・キャンドルナイト）
いずれも 16；30 〜 18：00

所： 西はりま天文台
用：無

南館１階スタディルーム料・申込不要詳細につきましては、決まり次第ホームページなどでお知らせしてまいります。
新型コロナ対策などの影響で中止や延期、内容変更の可能性があります。事前にお問合せください。

みなさまのご感想・リクエスト・投稿をお待ちしています。
みなさまに親しまれる宇宙 NOW を目指して、みなさまのご意見をいただきたいと思います。
ご感想や「こんな話を読みたい」といったリクエスト、友の会へのご要望、色々お待ちしています。宇宙 NOW 編集部までお寄せください。よろしくお願いいたします。
投稿は「氏名（よみがな）、会員番号」をお書き添えの上、宇宙 NOW 編集部 now@nhao.jp まで。
電話によるお問い合わせ： 0790-82-3886

宇宙 NOW では友の会会員からの投稿記事を募集中です！
宇宙 NOW 編集部では友の会会員様からの投稿記事と投稿画像を募集中です。
募集の対象となるコーナーは次の４つです。
・パーセク
星や自然、友の会のことなどを綴るエッセイ［文字数 800 字程度。関連する画像、イラストなど２枚］
・from 西はりま
友の会行事や個人活動の報告や紹介［文字数 800 字程度。関連する画像、イラストなど２枚］
・Come on ! 西はりま
会員企画の会合や参画イベントの宣伝［文字数 400 字程度。関連する画像、イラストなど１枚］
・投稿画像
天体写真や当施設を含む風景写真など［JPEG。文字数 400 字以内のコメントと撮影データ］

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投稿要件：
原稿は「テキストファイル」を電子メールに添付してください。字数制限厳守でお願いします。
画像やイラストは 1000×1000 ピクセル以上の JPEG。
電子メールにファイルを添付してご投稿ください。
掲載号にご希望がある場合は、その旨をメールにお書き添えの上、掲載希望月の１ヶ月前の 15 日までにご投稿願います。ただし記事の掲載に際しては必ずしもご希望に添えない場合もございます。原稿の訂正やページレイアウトはメールにて投稿者に送付し事前に確認をしていただきます。
＃採用された原稿は宇宙 NOW への掲載１回のみ使用いたします。
＃バックナンバーは PDF 化され Web 上で公開されます。
＃採用された方には記念品を贈呈します。
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新型コロナ対策などの影響でイベントの中止や延期、内容変更の可能性があります。事前にお問合せください。

９/10

第 194 回 友の会例会※友の会会員限定

日 時：9 月 10 日（土）18：30 受付開始、19：15 〜 24：00
内 容：天体観望会、テーマ別観望会、クイズなど
テーマ別観望会： Ａ 2m で惑星を見よう、撮ろう（３０名まで、コリメート撮影）			
Ｂ 60cm で惑星を撮ろう（一眼レフ、10 名まで）			
Ｃ 小型望遠鏡で中秋の名月を見よう、撮ろう（撮ろうはコリメート撮影）費

用：宿泊 大人 500 円、小人 300 円※友の会から宿泊料金の助成があり、シーツ代込の料金です。
朝食 500 円 （希望者のみ）
グループ用ロッジ宿泊の場合の費用です。
家族等は別途料金が必要です。		
詳細は事務局（申込先）までお問合せください。
申 込：申込表（右表）を参考に、下記の方法でご連絡下さい。
電話：0790-82-3886 FAX：0790-82-2258
e-mail：reikai@nhao.jp（件名を「Sep」に）
締 切：グループ棟宿泊、日帰り
9 月 3 日（土）家族棟宿泊		8 月 13 日（土）友の会観測デー

10/8※友の会会員限定

日 時：10 月 8 日（土）19：00 受付
内 容： 60 ㎝望遠鏡やサテライトドームを使って様々な観測体験や天体写真の撮影をします。
費 用：宿泊 大人 1000 円、小人 500 円 ※朝食の申し込みは不可		 ※友の会から宿泊料金の助成があり、シーツ代込の料金です。
場 所：天文台北館 4 階観測室
定 員：20 名
申 込：申込表（右表）を参考に、下記の方法でご連絡下さい。
電話：0790-82-3886 FAX：0790-82-2258
e-mail：tomoobs@nhao.jp（件名を「Oct」に）
締 切：10 月 1 日（土）※観望会では人数制限があるため、観望会の参加の有無もお伺いいたします※

宿泊ができない場合もございます。その場合は日帰り観望会となります。
直前のお申し込みや、キャンセルは控えていただくようお願いいたします。
お泊りのキャンセルをされた場合にはシーツ代などのキャンセル料が発生します。
お食事のお申し込みについては、３日前までは無料、２日前 20％、前日 50％、当日 100％のキャンセル料が発生します。

11ほしぞら星空

2022 年

９月

ヤ

木星土星

９月のみどころ

今月号の表紙土星と木星が上がってくるのが早くなり、観望会には見頃の天体となって来ました。3 日まだ明るくはありますが、月面 X が見られます。10 日は中秋の名月。今年は満月。土星、木星を左右に従え、華やかなそれとなりそうです。16 〜 17 日、火星とアルデバラン、月が接近します。ベテルギウスが上がってくれば、赤い星たちの共演がしばらくの間、楽しめそうです。
宇宙 NOW No.389 2022 年 8 月 15 日発行

「十字雲」
撮

影：竹内 裕美（天文科学専門員）

機

材：Google Pixel 5日時：７月 28 日 18:41「吉兆の雲」とかも言われているそうです。飛行機

雲が運よく重なったものと思うのですが、十字架のようなクリオネのような（あるいは使徒が殲滅されたか？）。いずれにしても、ちょっと珍しいものを見るとちょっと嬉しくなります。

発行：兵庫県立大学 自然・環境科学研究所 天文科学センター 定価 200 円〒 679-5313 兵庫県佐用郡佐用町西河内 407-2 TEL:0790-82-3886（天文台）0598（管理棟）FAX:82-3514 Email : harima@nhao.jp