[論文レビュー] The Taurid complex meteor showers and asteroids

V. Porubčan, Leonard Kornoš+1 more|arXiv (Cornell University)|May 11, 2009

Astro and Planetary Science被引用数 10

ひとこと要約

本研究では、国際天文学連合流星データセンターの写真流星軌道データを用い、サザーワース＝ホーキンスのD基準を適用することで、タウリド流星群複合体内に15の明確なフィラメントを同定した。これにより、5,000年間にわたる動的整合性が確認された。また、3つの主要フィラメント（S Psc(b)、N Tau(a)、o Ori、N Tau(b)）が近地小惑星（NEO）と強く関連していることが判明し、フィラメント7、9、10が約4,000～5,000年前にコメット2P/Enckeから発生した可能性が示された。

ABSTRACT

The structure of the Taurid meteor complex based on photographic orbits available in the IAU Meteor database is studied. We have searched for potential sub-streams or filaments to be associated with the complex utilizing the Southworth-Hawkins D-criterion. Applying a strict limiting value for D=0.10, fifteen sub-streams or filaments, consisting of more than three members, could be separated out from the general complex. To confirm their mutual consistence as filaments, rather than fortuitous clumping at the present time, the orbital evolution over 5000 years of each member is studied. Utilizing the D-criterion we also searched for NEOs that might be associated with the streams and filaments of the complex and investigated the orbital evolution of potential members. Possible associations between 7 Taurid filaments and 9 NEOs were found. The most probable are for S Psc(b) -- 2003QC10, N Tau(a) -- 2004TG10, o Ori -- 2003UL3 and N Tau(b) -- 2002XM35. Some of the potential parent objects could be either dormant comets or larger boulders moving within the complex. Three of the most populated filaments of the complex may have originated from 2P/Encke.

研究の動機と目的

• 正確な軌道データを用いて、タウリド流星群複合体内のサブストリームまたはフィラメントを同定・特徴づけること。
• 観測されたフィラメントが時間的に動的整合的であるかどうか、ランダムな凝集体ではなく物理的に関連した構造であるかを特定すること。
• タウリドフィラメントと近地小惑星（NEO）との間の母天体関連を調査すること。
• 5,000年間にわたる流星群と可能性のある母天体の軌道進化を比較することで、フィラメントの動的起源を評価すること。
• コメット2P/Enckeがタウリド複合体内の主なフィラメントの源である可能性を評価すること。

提案手法

• 国際天文学連合流星データセンターのデータベースに収録された4,581個の写真流星軌道から、動的整合的であるフィラメントを同定するために、D ≤ 0.10という厳密な閾値を用いたサザーワース＝ホーキンスのD基準を適用した。
• ストリームへの所属を保証するため、地上基準速度が±5 km/s以内、放射点位置がタウリド放射点の予報値から±10°以内の流星に限定した。
• 空間的整合性とストリーム構造を評価するため、放射点位置を共通の太陽黄経（220°）に補正した。
• 数値積分を用いて、5,000年間にわたるフィラメントおよび可能性のある母天体（NEOおよび2P/Encke）の軌道進化を逆方向に追跡した。
• 動的類似性を評価するために、ティッサラン不変量および軌道要素（半長径、遠日点距離、軌道傾き、近日点の黄経）の比較を行った。
• 長期間にわたる動的整合性を確認するため、D_SH（サザーワース＝ホーキンスのD）およびΔπ（近日点の黄経の差）を時間経過とともに評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 タウリド複合体内に存在するどのサブストリームまたはフィラメントが、ランダムな凝集体ではなく物理的に関連した動的整合的構造であると考えられるか？
• RQ2 軌道類似性および長期間の進化を踏まえた場合、特定の近地小惑星（NEO）が個々のタウリドフィラメントと関連している可能性はどの程度高いか？
• RQ3 5,000年間にわたるタウリドフィラメントの軌道進化は、母天体がコメット2P/Enckeであることを確認できるか？
• RQ4 どのフィラメントが2P/Enckeと最も強く動的および軌道的に整合的であり、それぞれがどの時期に発生したと考えられるか？
• RQ5 最も可能性の高い母天体は、不活性化されたコメット、小惑星片、または大きな流星体のいずれであるか？

主な発見

• D ≤ 0.10の基準を用いて、タウリド複合体から15の明確なフィラメント（3個以上のメンバーを有する）を同定し、5,000年間にわたる動的整合性が裏付けられた。
• 共通の太陽黄経220°に補正された放射点領域は、約25° × 15°の広がりを示しており、広範だが明確なストリーム構造を有していることが示された。
• 7つのフィラメント（S Psc(b)、N Tau(a)、o Ori、N Tau(b)、およびその他の3つ）が、9つのNEOと強く軌道的・動的関連を示した。特に可能性の高い組み合わせは、S Psc(b)–2003 QC10、N Tau(a)–2004 TG10、o Ori–2003 UL3、N Tau(b)–2002 XM35である。
• フィラメント10（主たるN Tau分岐）と2004 TG10は、過去2,200年間でD ≤ 0.1を満たし、ほぼ同一の近日点線を示しており、強い動的関連が裏付けられた。
• 軌道進化の結果、フィラメント7、9、10がコメット2P/Enckeから発生したと最も考えられる。フィラメント7および10は約4,000～4,500年前に発生し、フィラメント9は5,000年前より前、さらにフィラメント10は約1,200年前に二次的補充が起きた。
• 最も整合性の高い関連は、フィラメント4（S Psc(b)）とNEO 2003 QC10の間であり、5,000年間の積分過程で極めて低いD値を示した。これは、小惑星軌道上での共通起源を支持するものである。