活動的⼩惑星107P/(4015)Wilson-Harringtonの可視測光観測
浦川 聖太郎1、⿊⽥ ⼤介1、⽯⿊ 正晃2、紅⼭ 仁3、⾼橋 隼4、花⼭ 秀和5
1⽇本スペースガード協会、2ソウル⼤学、3東京⼤学、4兵庫県⽴⼤学、5国⽴天⽂台
1

107P/(4015) Wilson-Harrington
1949年パロマ天⽂台で彗星として発⾒
⼩惑星1979 VA (4015)として再検出

活動的⼩惑星
軌道要素などFernandez et al. 1997

a:2.639 AU e: 0.624 i: 2.785° (アポロ型のNEO)
直径: 3.46km (Licandro et al. 2009),
反射スペクトル型: C or F (Tholen 1989)、可視分光スペクト
ルは(3200) Phaethonに似てる (Chamberlin et al. 1996)

軌道⼒学的な起源
65%: メインベルト⼩惑星帯の外側
4%: ⽊星族彗星 (Bottke et al. 2002)

⾃転周期
3.557h (Harris and Young 1983)
6.1h (Osip et al. 1995)

2

7.150h/3.575h (Urakawa et at. 2011)

観測的研究背景(⽔や有機物の起源)
相次ぐメインベルト彗星(活動的⼩惑星)の発⾒(Hsieh and Jewitt 2006 )メインベルト彗星の多くはメインベルト帯の外側に存在。
メインベルト外側はBタイプ⼩惑星(含⽔鉱物)が多い
C型⼩惑星の⽔-岩⽯反応→含⽔鉱物(Usui et al.2019)
RESEARCH LETTER

彗星活動の原因• 他天体衝突• 氷の蒸発296.

294

P/2010 A2 (Jewitt et al. 2010)
.

292.
.
.

Photo by JSGA.

3ngle from North through East (degrees)

••
•
•

290

288

286

284

P2010/A2 orbit
21 May 2009
1 May 2009
4 Apr 2009
22 Mar 2009
2 Mar 200910 Feb 200921 Jan 2009Tail angle

探査的研究背景

はやぶさ/イトカワ

はやぶさMk2: はやぶさ2以前に提案されていた「はやぶさ」の完全バージョンアップ版後継機。⼀時期ESAとの共同探査機Marco Poloと名前を変えWilsonHarringtonへのサンプルリターンを計画。ESAで不採択

はやぶさMk2
107P/4015 Wilson-Harrington©池上章裕⽒

次世代サンプルリターンミッション計画
探査候補天体:289P/Blanpain ほうおう座流星群⺟天体

4

WHはバックアップ天体候補（2032年出発、2035年到着、2039年帰還）

107P/(4015)Wilson-Harrington
これまでの観測(はやぶさMK2計画における地上観測)

5

可視測光観測(ライトカーブ+多⾊測光)

美星スペースガードセンター1.0m（浦川）2009年9⽉6⽇– 2010年3⽉11⽇ 43⽇間
Sloan, gʼ, rʼ ,iʼ,zʼフィルター

岡⼭天体物理観測所 0.5m(PI:⿊⽥)
2009年11⽉7⽇ – 2009年12⽉21⽇ 19⽇間
Johnson Cousins V,R,Iフィルター同時カメラ

⽊曽観測所 1.05m (PI:北⾥)2009年8⽉ 17, 19, 20⽇, 12⽉12⽇

University of Hawaii 2.2m (PI: ⽯⿊)
2009年12⽉18⽇

台湾ルーリン 1.0m (PI: 北⾥)
2009年12⽉7-10⽇ 4 ⽇間

6位相⾓範囲:30.8°-77.2°

0 時間の半分である 3.575

⽰す。3 回の光度振幅は局
図 1(Left)
⾃転軸⽅向から⾒たFig. 8. Shape model C of 107P.
Pole-on view. (Center) Equatorial view from the right side of th
WH の形状モデル
image. 7.150 時間②：⾃転周期はライトカーブ

惑星の全体

0.2979day-retrograde
Fitting curve-0.3

期 7.150 時is no solution for the nutation angle. To obtain the solution for theRelative Magnitude-0.2
nutationangle, /_ should be less than !3:62w_ if the axis lengths ofあり、形状-0.1 model C are correct, or the axis lengths of L1 and L2
the shapepffiffiffi
should be0 longer than 3L3 if /_ ¼ !3w_ and L1 ’ L2 are correct.の⽬的は、These situations are inconsistent with our results. Therefore,
0.1、WH の形107P of the shape model C is a non-precession object rather thana precessional
object.
0.2

上で、次期する科学的2.383 h

2.383 h2.383h0.3

3.3. Taxonomic
class and rotational color variations
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

1 にまとめ
Phase
で実施した
The図
taxonomic
class androtational
color variations for 107P
2 7.150 時間中のWHのライトカーブ
6回のピーク(⼩惑星を楕円体とすると通常は2回)受け ⾃転周期に対して3分の1の周期(2.383h)で表れるダブルピーク
3.575were investigated by a color–color diagram. We note that the clas7

sification of subclasses, such as B, F, or G-type, is difficult using

4. Discu

4.1. Tum

We din whic
Mathilde1999), aet al., 19for thesapproxim
cal mod
Fourier s形状モデルの⼀例
⾃転軸⽅向
λ = 330°, β = -27°三軸⽐
L1 : L2 : L3 = 1.5:1.5:1.0(L3: ⾃転軸)

逆⾏回転
8ライトカーブ(3回ピークを仮定)
3回ピークのライトカーブと仮定すると、Harris and Youngの⾃転周期とほぼ⼀致

⾃転周期: 3.575h
観測を位相⾓50°付近で⾏ったことによるクレーター地形の影響、あるいは暗い⾯!?
影の影響が少ない位相⾓10°付近での追観測を実施(2013年5⽉⻄はりま)
⼗分な光量が得られず(彗星として光度予測をしてしまった。。)
9

べヌーは3回ピーク

2022-2023年の観測⽬的••••

位相⾓の低いところでライトカーブ取得し、地形の影響の確認
⾊指数に周期性があるか形状モデルの再構築
次世代サンプルリターン計画

表 1 本研究で解明が期待される WH の物理状態
単⾊で3.575時間周期、 単⾊で7.150時間周期、6回の光度振幅2回の光度振幅を検出(3.575時間周期、3回の光度振幅)
⾊指数に周期性あり

⾊指数に周期性なし

パターンA
クレーター地形⾃転周期3.575時間
表⾯組成の⾮⼀様性

パターンB
クレーター地形⾃転周期3.575時間
表⾯組成は⼀様

表⾯組成に⾮⼀様性があると、この図のように⾊指数は⾃転の間に 1 回の光度振幅を起こす。この特徴を⽣かしてパターンC
コマ型形状の可能性
⾃転周期7.150時間（⾊指数の光度振幅が7.150時間で1回）
⾃転周期3.575時間（⾊指数の光度振幅が3.575時間で1回）
表⾯組成の⾮⼀様性

⾃転周期を確定させる（パターン C）。

パターンD
コマ型形状の可能性
表⾯組成は⼀様
⾃転周期は、光度振幅を精査する事で推定ーン D）。
⼩惑星の形状モデルは様々な位相⾓⾊指数に周期変化がない場合は、⾼精度測光による光度振幅の⼤きさを精査することで⾃転周期を判断する（パタのデータを集約することで、より精巧©NASAなものとなる。⾃転周期の確定を⾏っ2022-2023年の観測
u せいめい(TriCCS/g, r, i)

2022/12/20(12h-17h)、27(12h-17h),28(12h-20h)
u V ~17.8等。位相⾓ 19.5° →9.0°(12/28)→1.1°(1/9)→7.5°
u 露出: 60s(せいめい)、美星(90s-150s)
u ⽯垣島天⽂台ではドーム故障のため観測できず。

11観測結果（速報）
データ解析
••
•
•
•

1回⽬ピーク

2回⽬ピーク

3回⽬ピーク︖

28⽇のデータ
⽐較星を⽤いた相対測光
g,r,iバンドそれぞれのライトカーブを導出
観測期間における相対測光平均を0magとする。
g,r,iの同時刻の測光結果の中央値を採⽤

結果• 3.509hに周期性（単独解ではない）• 3.575hで折りたたむと3回ピークありそう

123.575hを仮定したライトカーブ

表⾯組成の⾮⼀様性観測結果（⾊指数）

⾊指数に周期性なし

パターンB
クレーター地形⾃転周期3.575時間
表⾯組成は⼀様パターンD
コマ型形状の可能性
表⾯組成は⼀様
⾃転周期は、光度振幅を精査する事で相対測光からの⾊指数(絶対測光ではないことに注意)た後、2000.95

Icarus/Jun/15/IAO

形状モデル

g’ - Rc

0.90.85

7.150 時間から⾒ると0.8であったがWH は⼩惑性がある。

0.75

前半
0.7

g-rを3.575時間で折りたたむ
周期性は⾒られない
g-r, r-iでも同様
表⾯は⼀様

8989.02後半

89.04 89.06 89.08
JD - 2457100 [day]

89.1

89.12

図 3 イカルスの⾃転に伴う⾊指数変化幅を起こしトカーブのした⼩惑星周期性が⾒えた例
⽯垣島の3⾊同時カメラで観測したIcarusの例おり、WH
前半 g’- Rc : 0.838 ± 0.004
形状の⼩惑星の成因として、過去の⾼速⾃転の経験が提
後半 g’- Rc : 0.816 ± 0.005

より、Bennu では⼩粒⼦の放出現象が検出され活動的べヌーは3回ピーク

まとめと今後
表 1 本研究で解明が期待される WH の物理状態
単⾊で3.575時間周期、 単⾊で7.150時間周期、6回の光度振幅2回の光度振幅を検出(3.575時間周期、3回の光度振幅)
⾊指数に周期性あり

⾊指数に周期性なし

パターンA
クレーター地形⾃転周期3.575時間
表⾯組成の⾮⼀様性

パターンB
クレーター地形⾃転周期3.575時間
表⾯組成は⼀様

表⾯組成に⾮⼀様性があると、この図のように⾊指数は⾃転の間に 1 回の光度振幅を起こす。この特徴を⽣かしてパターンC
コマ型形状の可能性
⾃転周期7.150時間（⾊指数の光度振幅が7.150時間で1回）
⾃転周期3.575時間（⾊指数の光度振幅が3.575時間で1回）
表⾯組成の⾮⼀様性⾃転周期を確定させる（パターン C）。

パターンD
コマ型形状の可能性
表⾯組成は⼀様
⾃転周期は、光度振幅を精査する事で推定ーン D）。
⼩惑星の形状モデルは様々な位相⾓⾊指数に周期変化がない場合は、⾼精度測光による光度振幅の⼤きさを精査することで⾃転周期を判断する（パタHergenrother et al. 2013のデータを集約することで、より精巧なものとなる。⾃転周期の確定を⾏った後、2009-2010 年に取得したデータも合わせて WH の
0.95
Icarus/Jun/15/IAO
パターンD︖ ベヌーのようなコマ型形状かもしれない形状モデルの再構築を⾏う。図 1 のモデルは、⾃転周期0.9形状モデル再構築
7.150 時間の 6 回振幅を仮定したものであり、⾃転軸⽅向©NASA