SonotaCo Network

SonotaCo Network（そのたこ ねっとわーく）は、日本のアマチュア天文家らで構成された、流星・超高層雷放電現象(スプライト)などを観測対象とするインターネット上の観測グループである。

概要と背景

概要 
2003年に"SonotaCo"と名乗るアマチュア天文家によって設立された。インターネット上の「SonotaCo Network」と題されたホームページ上にある掲示板・フォーラムなどで、グループに参加している観測者が観測で得られたデータや情報などを交換している。
参加者はSonotaCoが開発した専用のソフトウェアを備えたコンピューターにビデオカメラを接続し、監視カメラのように夜空を動画撮影し、動画からソフトが自動検出した流星やスプライトのデータをホームページ上に公開・共有することで、複数地点で同時観測された現象について解析し多くの情報を得ることができる。
流星を監視するネットワークは日本国外ではNASAの全天火球ネットワークなどがあるが、20年近くにわたりアマチュア天文家が主導している点では世界でも珍しい取り組みである。

SonotaCoは本名を公表せずハンドルネームでの活動に一貫している。後述のように観測成果が論文発表されることも多いが、その海外査読誌上での著者名も"SonotaCo"で通している。

設立時の背景 

流星観測において、特に隕石が落下している可能性のあるような火球と呼ばれる明るい流星については、複数地点から流星の流れた方角・高度(仰角)を観測してその情報をまとめることで、三角測量のように流星の流れた経路・隕石の落下域を絞り込むことができる。インターネットの登場により各地の観測者が火球の目撃観測情報を誰でも閲覧できる形で1ヵ所に報告し、集約された情報からいち早く経路特定・推定経路の公開をすることが可能となり、1993年には日本火球ネットワーク(JN)と呼ばれるアマチュア観測者の有志によるグループが登場した。JNでは魚眼レンズにより夜空の全体を写した全天フィルムカメラを用いて監視を行っていたが、フィルム現像や写った流星の経路を特定する煩雑な作業がネックとなり、2003年に多くの活動を終了した。

そんな中で2002年～2003年頃にSonotaCoが趣味で開発したソフトウェア"UFOCapture"が流星観測者に注目される。開発時の対象使用用途は主に防犯・野鳥観測などがあったが、複数のアマチュア流星観測者・特に現在SonotaCo Networkの代表を務める植原敏が流星観測に実用しその有用性を確認したことで観測者からSonotaCoへその分野における改善要請を出し、流星観測などの天文方面へ発展していった。また、Watec社の超高感度CCDビデオカメラが天文分野で普及したことも流星の動画撮影を助けた。
流星のほかにも夜空における自然現象・特にスプライトとも呼ばれる超高層雷放電現象も同時に観測することができ、成果を出している。

Sonotaco Networkで使用されるソフトウェア 
SonotaCoにより開発・公開され、ネットワーク内の観測者が使用しているソフト。ネットワークでやり取りされるデータはこれらのソフトウェアから出力されたものであり、これらのソフトウェアで使用できるフォーマットとなっているデータとなっている。
UFOCapture - 動体検出機能を持つビデオキャプチャーソフト。流星やスプライトなどが発生した前後の動画を記録することができる。
UFOCaptureHD - UFOCaptureのHD映像対応版。高感度な一眼レフカメラなどの登場によりこれらのカメラを観測に使用できるようになり開発された。
UFOAnalyzer - UFOCaptureで得られた映像から流星・スプライトの出現した方角・高度を自動で計測し出力する。この出力ファイルを観測者間で共有する。
UFOOrbit - 複数地点分の、UFOAnalyzerから出力されたデータを用いて流星の輻射点や流れた経路・地球に突入する前の軌道要素を算出する。
UFORadiant - UFOOrbitで得られた流星のデータを既知の流星群などのデータと比較できる流星情報データベースソフト。
SpriteAnalyzer - 複数地点分の、UFOAnalyzerから出力されたデータを用いてスプライトの発生位置・高度を算出する。
NightSchedular - 観測地ごとに日没・日の出時刻をもとに夜間に自動でUFOCaptureなどを起動する管理ソフト。

現在の規模と活動 

2021年8月現在日本全体で400人以上の登録者がおり、そのうち20人前後が常にカメラを空に向けて監視・観測をしている。1人の観測者が50台ほどのカメラを各々の方角へ向けている例もあるので、実際は20台を大きく超える数のカメラが常時稼働している。一時的に稼働するものも含めると39都道府県で121か所の観測地点が登録されている。毎年20万個以上の流星の観測データが寄せられ、うち毎年2万個ほどは複数地点から同時で観測されたことでその落下軌道が特定されている。

また中高生でも操作できるほど簡単なソフトであること・中高生の活動が限られる夜間でも無人で自動観測してくれることから文部科学省のスーパーサイエンスハイスクール制度により多数の中学校・高校の科学部(天文部・地学部など含む)が観測に参加し、特にスプライト観測において毎年成果を上げている。また天文分野の活動を行う高校を援助している高校生天体観測ネットワークは、スプライト観測用のカメラ機材を貸し出すことも行うなど、この分野に力を入れている。

観測成果

流星関連の成果 
2006年10月15日からの3日間、大阪府からの観測でおおぐま座付近から14個の流星が集中して流れたことがSonotaCo Networkに報告され、長野県はじめ多数の地点から同時観測の結果が共有された。その結果未発見の突発流星群であることが判明し、国際天文学連合(IAU)から10月おおぐま座流星群(October Ursae Majorids,OCU)と仮符号認定され12月には論文発表された。現在も世界中で追跡観測がなされている。
2014年4月8日の明け方、長野県や東京都・横浜市からわし座の南部から複数の流星が短時間に流れる様子が観測された。その後の解析でやぎ座の南部から突発で流星群が出現したとIAUから認定され、4月11日に4月やぎ座α流星群(April alpha Capricornids, AAC)として仮符号登録された。のちにSonotaCo Networkで観測されたこの群に属する15個の流星について軌道が求められ、論文が出版されている。その軌道解析からC/1917H1 ショーマス彗星が母天体(流星群の原因となる物質を放出した天体)とされている。
解析された流星の軌道データをまとめたデータカタログを定期的に論文として公開しており、そのデータを用いて世界中の研究者が研究を行っており、すでに100件以上の研究で利用されている。2021年7月に公開された最新のデータカタログ"SNMv3"には14年間に観測された35万件の流星の軌道データが収録されている。
また、得られた軌道データを用いて流星群のカタログも作成しており、定期的に論文としてまとめられている。前述の10月おおぐま座流星群・4月やぎ座α流星群のようなリアルタイムでは発見されなかったものの、カタログ作成時の解析において未発見の流星群がさらに複数発見されており、2009年にはまとめて11個の新しい流星群が発見された。最新のSNMv3を用いたカタログ"J14"からは新しく18個の流星群が発見されている。
2007年から2009年の3年間のSonotaCo Networkのデータと、アメリカ・カリフォルニア州で2010年から始まった流星の自動観測プロジェクト"CAMS(Cameras for All-sky Meteor Surveillance)"の最初の1年間のデータを合わせて解析し、45個もの新しい流星群を発見した。このほか、2009年から始まったヨーロッパの自動観測プロジェクト"EDMOND(European video MeteOr Network Database)"のデータと合わせて解析された研究結果も発表されている。
2011年には太陽系の外から飛来した「恒星間流星」がこれまで観測されているかの調査結果が発表され、SonotaCo Networkで得られた14000件以上の流星軌道が解析に使われたが可能性のあるものが1個も見つからず、出現確率が極めて低いことが判明した。
2018年8月には、過去にSonotaCo Networkで観測された流星の中に1964年にコメットハンターの池谷薫が発見したC/1964 N1 池谷彗星から放出された流星物質由来と疑われる流星が存在する可能性が指摘された。

2020年7月2日に南関東上空に火球が出現した際はSonotaco Networkでも5つの観測地点から観測され、ネットワーク外の防犯カメラなどから得られた映像も合わせて火球の経路が特定された。さらに火球が燃え尽きず隕石として落下している可能性が高いことが判明し、隕石の落下域が推定された。その後推定落下域から2個の隕石が回収され、のちに習志野隕石として国際隕石学会に登録された。落下する火球が観測された隕石の発見は1996年1月7日に落下したつくば隕石以来24年ぶり、SonotaCo Networkの活動開始以来初めてとなった。IAUはこれを流星分野に限らず小惑星研究においても意義があるものとして、通常小惑星発見等で使用される電子速報を用いて世界中の研究者に向けて発見の速報を流した。 
2009年に日本天文学会より「流星の同時多地点ビデオ観測ネットワークによる多数の新流星群の発見」という題での功績で天文功労賞を受賞した。また2014年には所属するアマチュア観測者の下田力が前述の「4月やぎ座α流星群の発見」という功績で同賞を受賞している。2016年には東亜天文学会より東亜天文学会賞を受賞した。

超高層雷放電関係の成果 
高知工科大学と全国29の高校による2006年から4年間の観測で数百回のスプライトなどの超高層雷放電の同時観測がなされ、2008年2月には超高層雷放電の中でもと呼ばれる現象が、2009年11月には巨大ジェットと呼ばれる現象が、2010年には大気光の波状の構造を持つスプライトが観測され、まとめて2010年7月にドイツで学会発表がなされた。
2012年までの6年間で日本海上空高度120kmでの巨大ジェット現象が全国5高校で共同で観測され、シンガポールでの学会で紹介された。

発見された流星群一覧 
SonotaCo Network単独で発見した31個の流星群と、他プロジェクトと共同発見した45個の流星群がIAUに仮符号登録されている。2012年8月にはSonotaCo Networkが単独発見したうちの8個、2015年8月にはさらに1個の流星群が、毎年の安定した出現が確認された「確定流星群(Established meteor shower)」としてIAUに格上げ登録された。また、29個は既存の流星群と同一と判明したり出現数が不十分であることから、新流星群ではないことが分かっておりIAUのリストから削除されている。

脚注

注釈

出典

関連項目
国際流星機構
超高層雷放電

外部リンク 
SonotaCo Network Japan
IAUに仮符号登録された流星群一覧
NASA ADSデータベースによるSonotaCo Network関連の出版物一覧

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