流星物理セミナー資料 20220615 関口

２０２２年の５月の７３P彗星関連のヘルクレス座τ( TAH)群の出現と光度変化と軌道とスペクトル等

眼視観測やTV観測の様子

NMS同報等からのTAH群と思われる流星は、２３/２４日から６月６日まで観測されています。長田氏は、２９日の２０時からの１０分間に４個を観測しています。２９日と３１日に明らかな小突発が眼視とTV観測で観測されています。

５月２９/３０日のTV同時観測の様子

５月２９/３０日のTV同時観測では、２１時から０時にかけて小突発が観測されています。
特に２２時台にやや多く観測されています。

５月２９/３０日の杉本氏の観測の様子

杉本氏の５月２９日夜のヘルクレスτ流星群と思われる流星。35mm F1.4の４連カメラで20h15m〜0h51m動画撮影し流星総数340個。群と思われる流星は87個で確実57個，可能性28個でした。
特に明るいものは有りませんでしたが，31日の極大の２日前にもかかわらず多数の流星が出現していることに驚きましたとのことです。２２時５３分と５９分と２３時８分には、１分間に２個ずつ出現していたことがわかります。前の２２時台が多いという結果と合っています。

５月３１/１日の各観測の出現数の様子

５月３１/１日のTV同時観測では、２０時から１時にかけて小突発が観測されています。
特に２０時台に多く観測されています。杉本氏のコメントでは、３１/１日20時45分〜2時00分にf35mm F1.4の4連動画撮影で撮影できた416個の流星の内ヘルクレス座τ流星群と思われるものは確実の高いものが63個，可能性があるものが33個でした。動画では思ったよ
りしっかりした像で写っていましたが24mm F1.4の静止画撮影では検出できませんでした。
35mmF1.4の静止画撮影では数個の流星が写っていて２個は可能性があります。今回の出現は静止画撮影ではきっかったかも知れませんとのことです。

５月３１/１日の海外眼視ライブ観測の出現数

佐藤氏は、海外での５月３１日夜のヘルクレスτ流星群と思われる流星の出現数。見直して１００個程度とのコメントもあります。私は、ハワイのライブ動画でチャットでも赤い流星が多いと感じている人が多かったですが、私も同感でした。手探り計測で１時間しかできませんでした。清水氏は、ハワイのライブ動画で３時間の手探り計測で、２１時台が一番多く極大を迎えたようです。

５月３１/１日の海外眼視ライブ観測の出現数

清水氏のコメントは、21:00HST頃(5/31 7:00 UT 太陽黄経69.5°)に見掛けの極大があったとのことです。私のライブ画像観測では、２０時５分から１０分に５分間で１０が最高でした。あとは、５個以下でした。１０分毎では、２０時０分から１０分で１５個が最高でした。あとは、７個以下でした。また、２０時８分に３個。２０時９分に４個とこの付近で連発していました。２０時半以降は、外孫の世話で数が減ってしまい極大を観測できず反省しています。オレンジ色が多く、とろける感じで尾も見えました。また、明るい流星は、小爆発を数回しているという特徴も見られました。

TAH群の光度分布

光度分布です。河越氏は、２等が多いです。関口のライブ画像の光度は、２から４等級が多く、０から１等級は、５個程度でした。関口のTV同時では、１等が多かったです。85mmレンズが一番多く撮影できました。SonotaCo NetworkのTV同時では、０から２等が多かったです。平均光度は、０．９等となっています。杉本氏の３１/１日の4連動画撮影で撮影できたTAH群と思われるものは、動画で思ったよりしっかりした像で写っていましたが３から４等クラスの流星が多かったとのことです。

電波観測の出現数

小川さんの電波観測結果が以下に掲載されています。
https://www.meteornews.net/2022/06/05/a-meteor-outburst-of-the%cf%84-herculids-2022by-worldwide-radio-meteor-observations/
ここでは、突発が３つ観測されています。2022 TAU-HERCULIDS OUTBURSTOBSERVED BY CAMSの記事の３つと一致しています。そして、２９/３０日(１１個)と３１/１日(２２個)の日本での小突発も小川さんの結果でも捉えられています。グラフの赤丸の所です。これで確実に小突発があったことがわかります。定常群も観測されているとみてよさそうです?。

高度による光度変化

TAH群の特徴ある光度変化のTV同時流星から光度と高度をUFOOrbitV2で計算してグラフを作成しました。６つの私との同時流星と他の方の５つの同時流星からです。他の方のグラフは、RSpecで作成し、軌道計算結果の高度と比べて作成しました。大きな変化のある１１個の光度変化のグラフに分けられました。高度変化でみると、97kmから75kmまでの間で光度が変化しています。
個々のグラフからでは、わかりにくいので次に重ねたグラフを作成しました。

関口のみの重ね合わせた高度による光度変化

私のTAH群の特徴ある光度変化のグラフを６個重ねて作成しました。大きな変化のあるのは、高度91kmから88km付近と高度86kmから84km付近と82kｍから80km付近と77kmから76km付近で急増か増光していることです。これらは、高層大気の特異点付近と同じ高度です。95kmから84kmぐらいの短経路の流星は、１か所の増光で、90kmから80kmぐらいの流星は、３か所の増光で、90kｍから75kmぐらいの流星は、４か所で増光しているようです。

他者の重ね合わせた高度による光度変化

他者のTAH群の特徴ある光度変化のグラフを５個重ねて作成しました。大きな変化のあるのは、高度91kmから88km付近と高度86kmから84km付近と81kｍから79km付近と77kmから76km付近で急増か増光していることです。これらは、高層大気の特異点付近と同じ高度です。97kmから84kmぐらいの高高度の流星は、１か所の増光で、90kmから80kmぐらいの流星は、３か所の増光で、90kｍから75kmぐらいの流星は、４か所で増光しているようです。

全て重ね合わせた高度による光度変化全ての光度変化のグラフを重ねて作成しました。大きな変化は、変わらず、高度91kmから88km付近と高度86kmから84km付近と81kｍから79km付近と77kmから76km付近で急増か増光していることです。これらは、高層大気の特異点付近と同じ高度です。97kmから84kmぐらいの高高度の流星は、１か所の増光で、90kmから80kmぐらいの流星は、３か所の増光で、90kｍから75kmぐらいの流星は、４か所で増光しているようです。時刻による変化の特徴はないようです。
１１個の平均高度は、90kmから80km付近でした。

単点と同時流星の輻射点
長田氏
29.50
12Boo
杉本氏
２９/３０日 10個の単点流星から
杉本氏
２９/３０日 4個の単点流星から
藤原氏
２９/３０日 6個の同時流星から
藤井氏
２９/３０日 1個の同時流星から関口
２９/３０日 11個の同時流星から
関口２９/３０日 11個の同時流星から
Hattori氏 ３０/３１日 9個の単点流星から
植原氏
３１/ １日 4個の単点流星から鈴木氏
３１/ １日 6個の単点流星から関口
３１/ １日 11個の同時流星から関口
３１/ １日 11個の同時流星から
５月２９/３０日の真輻射点は、α203から204 δ+19から21のようです。杉本氏は、２つの輻射点を求めています。５月
３１/１日の真輻射点は、α209から210δ+28のようです。

α207
δ+25
α209.7°δ+24.5°
α208.7°δ+20.1°
α202.7°δ+20.2°
α204.0 δ+19.0
α203.6 δ+20.5
α204.2 δ+20.4
α212.2 δ+26.2
α210° δ+28
α209.7°δ+28.7
α208.8 δ+27.6
α209.4 δ+28.3

TV同時流星の輻射点と軌道図

左の図は、５月１８日から６月６日までのTV同時流星によるTAH群と思われる流星の真輻射点分布図です。２９日と３１日に集中が見られます。他の日は、広がりが見られ数が少ないです。右は、TAH群と思われる流星の軌道図です。速度によるばらつきがみられます。

TV同時流星の真輻射点とひろがり

左の図は、５月２３日から５月２５日までのTV同時流星によるTAH群と思われる流星の真輻射点分布図です。予想輻射点から離れていてばらついています。右の図は、５月２６日から５月２８日までのTV同時流星によるTAH群と思われる流星の真輻射点分布図です。予想輻射点近くに近づいてきていますがばらけています。

TV同時流星の真輻射点とひろがり

左の図は、５月２９日のTV同時流星によるTAH群と思われる流星の真輻射点分布図です。予想輻射点に７個集中しています。４つばらけています。誤差と広がりと考えられます。右の図は、５月３１日のTV同時流星によるTAH群と思われる流星の真輻射点分布図です。予想輻射点近くに集中していますすが少しばらけていて２つの分かれているように見えます。１個離れています。

TV同時流星の真輻射点とひろがり左の図は、６月１日のTV同時流星によるTAH群と思われる流星の真輻射点分布図です。予想輻射点より離れていてひがりと考えられます。右の図は、６月３日のTV同時流星によるTAH群と思われる流星の真輻射点分布図です。予想輻射点近くよりやや離れていますが定常群と思われます。

TV同時流星の輻射点と真輻射点とひろがり左の図は、５月２９日のTV同時流星によるTAH群と思われる流星の輻射点分布図です。５個集中していますがひがりが大きいです。真ん中の図は、６月３日のTV同時流星によるTAH群と思われる流星の真輻射点分布図です。右の図は、輻射点と真輻射点のずれです。流星によって随分と違いが見られます。

TV同時流星の輻射点と真輻射点とひろがり左の図は、５月３１日のTV同時流星によるTAH群と思われる流星の輻射点分布図です。６個集中していますがひがりが大きく２つに分かれているように見えます。
真ん中の図は、真輻射点分布図です。中央によく集中していて少しばらけています。右の図は、輻射点と真輻射点のずれです。こちらも２９日の同様に流星によって随分と違いが見られます。

TV同時流星の軌道計算結果と平均軌道等

全てのTAH群と思われるTV同時流星の軌道計算結果と平均軌道等です。似た軌道要
素ごとに色別に分類してみました。３５までが突発群で他は、定常群と思われます。

TV同時流星の軌道計算結果と平均軌道等D判定が ０．０３から０．１０までの軌道平均前のスライドのTAHx1とTAHiBの平均軌道等

前のスライドの５０個のD判定は、０．０３から０．２７まで、これは、７３P彗星の分裂した破片の軌道の範囲内にあります。上の表は、D判定が０．０３から０．１までの平均軌道です。２９日と３１日では、iとαとδがやや大きくずれています。下の表は、前のスライドのTAHx1とTAHiBの平均軌道等です。こちらも２９日と３１日では、iとαとδがやや大きくずれています。平均の光度は、０等で高度は、90kmから８０km程度でした。

得られたスペクトル２個からわかること

今回のTAH群と思われる流星でのスペクトルは、上の２個のみです。左は、私の２回の爆発時のNaだけのスペクトルです。なので、Na richですね。この流星は、突発予報より赤経と赤緯も３度近く離れています。右は、藤原氏のスペクトルで小爆発で鉄が見えています。タイプは、Na enhancedです。
ともに、低速の典型的な流星のスペクトルです。この流星は、予想輻射点から出現していました。

Na痕が得られた流星
今回のTAH群と思われる流星で山崎氏がオレンジ色の痕を撮影していました。この流星は、予想輻射点から出現していました。流星の高度と痕高度を計算しました。空の良い所での撮影と画像処理をしたことで鮮明になっています。とても低速ですが、約１００km上空から８０kｍまで撮影されていました。等級は、０等ですがよく痕が撮影されたと思います。
しかも、オレンジのNaの痕と緑色のMgの痕が撮影されています。オレンジの痕は、特異点の８８km付近で長く伸びています。その広がりは、２０km程度と思われます。また、Mgの痕は、８５km付近の特異点で流れています。光度変化は、見た目では、ノーマルですがこの２つの痕の所でやや増光しています。また、上層の風による痕の移動も少し見られています。

まとめと参考資料
１.今年のTAH群は、佐藤さんの予想通りダストトレイルの出現を捉えることができた。ただ、２９/３０日の突発は、別トレイルか?
２.眼視とTVと電波の３つの観測方法で突発を捉えることができた。
３.暗い流星が多く感度のよいカメラでないと真の活動が捉えられなかった。
同時流星では、２等から-２等の明るいものだけであった。
３.軌道の分布で突発出現と定常群の両方が捉えられた。
４.特徴的な光度変化は、高層大気の特異点付近で起こっていた。また、１１のタイプに分けられた。他は、殆ど通常のタイプであった。
５.スペクトルも撮影でき、Na が豊富であることが分かった。
６.０等で低速ですがNaとMgの痕が撮影されています。

参考資料(画像、軌道計算結果、論文、観測情報のリンク先等)
https://sonotaco.jp/forum/viewtopic.php?t=5184