[論文レビュー] The Positions, Colors, and Photometric Variability of Pluto's Small Satellites from HST Observations 2005-2006

S. A. Stern, Max Mutchler+2 more|arXiv (Cornell University)|Apr 29, 2006

Astro and Planetary Science被引用数 6

ひとこと要約

本研究は2005–2006年のハッブル宇宙望遠鏡ACS観測データを分析し、プレウトゥーの小惑星衛星P1およびP2の位置決め、色、および光度変動を評価した。両衛星とも、カロンと同様に中性（灰色）の反射特性を示し、光度変動は最小限に抑えられており、それらが大きくて暗く、カロンよりも低いアルベドを有する可能性があることを示唆している。

ABSTRACT

Pluto's two small satellites, temporarily designated S/2005 P 1 and S/2005 P 2, were observed on four dates (15.1 and 18.1 May 2005, 15.7 February 2006, and 2.8 March 2006) using the Hubble Space Telescope's (HST) Advanced Camera for Surveys (ACS). Here we collect together the astrometric positions of these two satellites (henceforth P1 and P2), as well as a single color measurement for each satellite and initial constraints on their photometric variability obtained during these observations. We find that both satellites have essentially neutral (grey) reflectivities, like Charon. We also find that neither satellite exhibited strong photometric variation, which might suggest that P1 and P2 are toward the large end of their allowable size range, and therefore may have far lower reflectivities than Charon.

研究の動機と目的

• ハッブル宇宙望遠鏡のデータを用いて、プレウトゥーの小惑星衛星P1およびP2の軌道位置を正確に測定すること。
• 複数エポックのHST観測データから、P1およびP2の光度的色を特定すること。
• P1およびP2が時間経過とともに顕著な光度変動を示すかどうかを評価すること。
• 色および明るさの安定性に基づいて、サイズやアルベドなどの物理的性質を推定すること。
• P1およびP2の反射率を、プレウトゥー最大の衛星カロンのものと比較すること。

提案手法

• 2005年および2006年に、ハッブル宇宙望遠鏡の高度カメラ（ACS）を用いたプレウトゥー系の高分解能撮影。
• HST画像の位置決め還元により、プレウトゥーに対してP1およびP2の正確な位置を特定すること。
• アパーチャー光度測定を用いた光度解析により、各衛星の複数フィルターにおける明るさを測定すること。
• 2つのフィルター間のマグニチュード差を用いて色を特定し、比較のための中性基準を仮定すること。
• 4回の観測日付における明るさ測定値の比較により、光度変動を評価すること。
• 衛星のアルベドをカロンの反射率と比較し、表面特性を推定すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ハッブル観測から測定されたプレウトゥーの小惑星衛星P1およびP2の正確な軌道位置は何か？
• RQ2 P1およびP2の光度的色は何か？ また、カロンと比較してどう異なるか？
• RQ3 P1およびP2は観測期間中に顕著な光度変動を示すか？
• RQ4 観測された明るさおよび色のデータが、P1およびP2のサイズおよびアルベドにどのような制約を課すか？
• RQ5 P1およびP2の物理的性質は、カロンのそれらとどのように比較できるか？

主な発見

• P1およびP2の両方が、カロンと同様にほとんど中性（灰色）の反射特性を示しており、強いスペクトル的色の変化がないことを示している。
• 4回の観測エポックにわたって、いずれの衛星に対しても顕著な光度変動は検出されなかった。
• 明るさの強い変化がないことから、P1およびP2は大きくて暗く、カロンよりも低いアルベドを有する可能性があると示唆されている。
• P1およびP2の位置決め位置は高い精度で測定されており、安定した軌道運動を支持している。
• 両衛星の色測定値は、中性の反射スペクトルを示しており、赤みやその他のスペクトル的特徴の証拠は見当たらない。
• 統合されたデータから、P1およびP2は明るさの変動が小さいことから、その可能なサイズ範囲の上端に近い可能性が高いと示唆されている。