ほうき星観測隊D70のひとりごと

　12月6日の早朝、芸西天文台チームが見つけていた小惑星に 2008 XD2 の仮符号が付いたことが、小惑星センターから知らされました。これで新生・芸西天文台で5個目の仮符号取得です。
　小惑星を1個発見（仮符号を取得）するだけでも結構な労力がいるんですよ。なんと言っても、小惑星は数が多いです。芸西の設備で10分間くらい露出すると20等級まで写るのですが、3枚ほど撮ってブリンク（アニメーション）させてみると、1画像に4つ～7つの移動天体が写っています。18等級くらいの明るいものはほとんどすでに正体が判明していて、測定用の画面にその天体名が赤い文字で表示されるのでするわかります。しかし、1～2個は正体がわからないものがあります。それの位置を正確に測定するのです。測定すると今度はそのデータをもとに軌道を計算します。この時点ではあまりにもデータが少ないし、観測期間が短い（多くの場合45分程度しかない）ので一般軌道は計算できません。小惑星の軌道の特徴を考慮した一定の前提条件のもとで計算するバイサラ軌道という手法を使います。
　次の日、または次の観測できる日にそのバイサラ軌道から求めた位置に望遠鏡を向けて、再び、10分露出を3枚程度撮影するのです。その画像をブリンク（アニメーション）させてみて、移動天体があるか調べます。軌道の精度が良ければ画面の中央付近またはどこかに前回とほぼ同じ方向に向けて移動する天体が写っているのでそれを正確に測定します。そして、前回の観測データと今回の観測データの両方を用いて軌道を計算するのです。もし綺麗に軌道が計算できたら、前回の小惑星と今回の小惑星は同一のもをと考えられるので、追跡に成功したことになり、'小惑星の発見'として、国際天文学連合の機関である小惑星センターに報告するのです。小惑星センターでさらに軌道が計算され、現時点でどの天体とも軌道がつながらない場合は、仮符号という小惑星に付けられる固有の記号が付けられ、観測者に通知されます。ここまでやって、観測者（発見者）はホッと一息と言う感じです。
　しかし、実際には1つの未知の小惑星を追いかけている間に次々に未知の小惑星が2つ3つと見つかります。後で見つけた小惑星を追いかけているうちにまた新しい未知の小惑星が飛び込んできたりします。もうこうなると、どれがどれやらさっぱり分からなくなります。11月30日から12月3日にかけてはそんな状況でした。もうこうなると次々に記号をつけて測定し、いろいろな組み合わせで軌道計算するしかないです。計算してみて、ピタリと一致する天体があれば、その2つまたは3つの天体は同一のものと判断するんです。毎日仕事が終わったあと天文台に行き、0時とか2時まで観測し、家に帰って天体を探し、軌道を計算し、3時～4時に寝て、次の日ちゃんと仕事に行き、また追跡するために芸西へ....。週末はたくさん写った移動天体の謎解きをやってました。
　やっと落ち着いたのですが、2つの追跡できてない未知の移動天体が残りました。軌道は計算しているのですが、月が明るくなってその位置に割り込んでくるので、たぶんもう追跡は無理でしょう。
　これから月が明るくなるので暗い天体は写らないし、新発見の可能性も少なくなるので自宅でデータ整理やホームページの更新をしたり、天文の本を読んだりします。しばらくはのんびりモードです。


どの小惑星とどの小惑星が同じものか謎解きをやっている図

　10月28日にぎょしゃ座を移動している193P/LINEAR-NEAT彗星を撮影した画像3枚をアニメーションさせながら、他に移動している天体は無いかなと思いつつ、ビール片手に疲れた目でぼ～っと画面を眺めていました。
　30分くらい隅々まで舐めるように眺めていたらありました！正体不明の小惑星状天体が。しかし、非常に暗くて、もしかしたらノイズかもしれません。そこは慎重に周辺のピクセルの状況なども測定しながら検討し、ノイズではないと判断しました。それにしても暗いです。まばたきすると、もうどこにあるのか見失ってしまいそうです。しかも冬の天の川の近くなので微光星がたくさん写っていて普通に測定するとそちらに重心が引っ張られて正確に測定できません。重心計算の範囲を思いっきり狭くしてどうにか3枚の画像から測定しました。光度は20.1等前後で非常に暗く、70cm反射望遠鏡の力が発揮できました。
　さて、問題はこの3つの位置データから軌道が計算できるかどうかです。わずか45分間程度の観測からまともな軌道が計算できるわけはありませんので、こういう場合は、一定の前提条件のもとで計算する、バイサラ軌道という暫定的な軌道を計算します。
　その結果観測データと計算値が非常に良くあった軌道が計算できました。このバイサラ軌道でも10日やそこら先の位置はけっこう予報できるのです。
　問題は2夜目が観測できるかどうかです。原則として10日以内に2夜の観測をして連結軌道が計算できないと小惑星の仮符号がもらえないらしいのです。
　今回は天気に恵まれて、10月30日に2夜目が観測できました。バイサラ軌道での予報位置に望遠鏡を向けて10分露出しました。こういう時は撮影しながらちゃんと写っているかどうかその場でアニメーション表示させながら移動天体を探します。
　ありました！画面のど真ん中に。28日の画像より若干明るい感じに写っています。28日の画像はやはりノイズなんかじゃなかったんです。
　測定と軌道計算は家に帰ってから行いました。2夜の観測データがぴったり連結できました。このことを芸西チームの関さんと村岡さんに観測データとして送信しました。
　11月1日の朝、小惑星センターの軌道計算担当の中野主一さんからメールが届き、「2008 UO100」の仮符号が付いたことが知らされました。
　これで新生・芸西天文台での4個目の仮符号取得です。

　航空機が火球を確認したとか、ケニアで衝撃波を検出したとか多くの情報が流れています。これまでは観測される前にいきなり大気圏に突入したり、地面に衝突することは頻繁にありましたが、観測追跡していた天体が地球に衝突したことは初めてのことです。
2008 TC3の地表面への衝突軌道<中野主一氏>
衝突天体パトロール、落下目前の小惑星を発見<AstroArts>
　1m程度の小さなもので良かったです。

　航空機が火球を確認したとか、ケニアで衝撃波を検出したとか多くの情報が流れています。これまでは観測される前にいきなり大気圏に突入したり、地面に衝突することは頻繁にありましたが、観測追跡していた天体が地球に衝突したことは初めてのことです。
2008 TC3の地表面への衝突軌道<中野主一氏>
衝突天体パトロール、落下目前の小惑星を発見<AstroArts>
　1m程度の小さなもので良かったです。

　朝起きると小惑星センター（国際天文学連合の機関）から十数通のIAUC(国際天文学連合回報)やMPEC（小惑星センター回報）が届いていました。私の朝はまずこれらのメールを読むことから始まるのでいつものように読んでいたのですが、なんか変...。同じタイトルのMPECが何通もありました。いよいよセンターのコンピュータが壊れたかと思って削除しようとしたんですが、発行番号がちゃんと加算されていました。これは何かあったなと注意深く調べてみると、4時33分に届いたIAUC 8990を読んでその理由が分かりました。簡単に言うと、小さな小惑星が地球に接近していることが観測され、10月7日11時45分頃（日本時間）に北スーダンを越えて東から西に向けて大気に突入するだろうという記事でした。
　それに続くMPEC T52ではそれまでの観測データと小惑星センターが計算した軌道要素、それに位置推算が記載されていました。位置推算を見ると、時間が経過するにしたがってDelta(地球と天体の距離)がどんどん小さくなっています。そして、最後の行に示されたDeltaはなんと0.00003。この数値の単位はAU（天文単位）なので、0.00003AUは4488kmになります。「な～～んだ、4488kmも上空じゃないか」と思わないでください。この距離は地球の中心からの距離です。そして、地球の半径（地表までの距離）は赤道面で約6382kmです。つまり、これは衝突を意味しているんです。
　問題は小惑星の大きさですが、絶対等級が30.4等と書かれていたのですが、私には直径にするとどの程度のものか知識が無くてわかりませんでした。しかし、直径がどの程度ならどれくらいの被害が予想されるという知識は書籍などで知っています。
　それから自分で軌道を計算してみようと思いデータファイルを作成しようとしたのですが、次々にまるで迷惑メールのごとく最新の観測データが送られてきます。小惑星センターが同じ天体のデータを狂ったように送ってくることはこれまで一度もありませんでした（小惑星センターは世界中の天文台や観測者からの観測データを受信し、チェック済みのデータを特定の人に配信します）。小惑星センターも事態を重視していることが分かります。
　しかし、5時25分に送られてきたMPECによると、地球と小惑星の距離は0.00006AU（約9000km=地表から約2600km）に離れていました。とは言っても、これでもかなり心配です。静止衛星の軌道が約35800kmなんです。計算誤差を考慮しても人工衛星並みの距離に入ってくることは間違いありません。
　いつまでもデータを眺めているわけにも行かず、遅刻ギリギリまでデータを収集して会社に行きました。会社に着いても仕事より小惑星衝突のことが気になっていて、時々小惑星センターからのメールをチェックしたり、ニュースサイトを見たりしていました。次々に観測データが届くのですが、幸い接近距離の予報は0.00006AUより小さくなることはありませんでした。

　この時間（20時50分）になっても特に関連のニュースが流れることは無く、株価が一時1万円を割ったなどというニュースしか流れてないので、大事には至らなかったものと思います。
　世間では株価が大暴落して危機的状況の人や企業が多いかもしれませんが、私は地球の危機的状況(?)を知ってしまったために、同様に緊迫した一日でした。

　25年後に小惑星が衝突？確率300分の1、NASA<Asahi.comサイエンス>などたくさんのウェッブサイトで小惑星の地球衝突の可能性が報道されています。NASAは当初衝突の危険度を表すトリノスケールを2としていましたが、過去の観測（2004年6月19日と20日）からも発見されて精度が上がり、27日には4まで上昇しました。28日にはさらに過去の観測（2004年3月15日）からも発見され、最新の観測データと過去のデータから計算された結果、危険度を1に下げています。
　この小惑星は現在325日で太陽を1周していますので、1公転の9割は観測されていることになります。一般には十分な精度で軌道が計算されていると言えるのですが、今回は28公転目（27公転先=太陽を27回ぐるぐる回った後）の位置を高精度で計算しなければならないため、まだまだ精度が不足しています。観測期間に対して30倍近い先の精密な位置なんてあてになりませんから（望遠鏡を向けても視野には入らないという程度の意味）。
　私も最初に観測データが発表された時から計算を続けていますが、27日の夜に計算したときはドキッとしました。大急ぎで記事を書いたものの、週刊誌のすっぱ抜きのような文になってしまったことと、私が知っている軌道計算者たちが一様に沈黙を守っているので、ここは下手に発言しないほうが良いのだろうと思い、記事は削除してしまいました。
　その後さらに観測期間が延びたので、かなり精度は悪いとは思いますが、2004年12月29日現在でわかっている状況を説明します。
　私が12月28日(UT)までの観測データから計算したところによると、最接近は2029年4月13.9日に0.00050AU（75,000km）で、月までの1/5の距離まで接近します。この距離は静止衛星のわずか2倍の高度で、過去2番目の接近となります（直径は400mだとか）。この大接近により小惑星の軌道は地球側に引っ張られ、周期がほぼ1年となります。下に最接近の瞬間の軌道要素を示します。プラネタリウムソフトにこの軌道要素を入力すればその様子を見ることができますが、地球の重力影響で急激に（連続的に）軌道が変化していきますので、元期から離れると位置がずれるので注意してください（プラネタリウムソフトは太陽からの重力影響しか計算しませんので）。元期(Epoch)は2029年4月14日ですので、その前後なら雰囲気を知ることができます。
　なお、最接近時の軌道要素は今後の観測によってかなり変わっていきますので、常に最新のものに注目してください。

　今日も観測地に行きましたが雲がどんどん多くなって観測はできませんでした。

　連日書いている小惑星 2003 UR292 の海王星への接近の件についてですが、紀元前3000年はどんな軌道を描いていたのか計算してみました。そのころは現在よりも軌道の傾きが小さく、もっと丸い軌道を描き周期も174年と、少しだけ短いようです。そして、紀元前2105年2月ころに海王星に0.40AUまで接近している感じです。おそらくその接近で海王星からの重力を受け、現在の軌道に落ち着いた感じです。遠くの方から接近してきた小惑星がどれかの大惑星に接近して現在の軌道に落ち着いたのではないかと考えていましたが、もしそうだとしても紀元前3000年より以前と言うことになります。もっと先まで計算を伸ばすためには正確な惑星の位置データを計算しなければなりません。これはすぐにできるほど簡単ではないので、今後の課題です。

　仕事が終わった時は快晴だったのに、わずか30分の距離の観測地に向かっている間に全面曇りになりました。2時間ほど空を見上げていましたが、一部に星は見えるものの、望遠鏡+CCDで観測できる雰囲気ではなく、結局あきらめました。

　昨日書いた小惑星 2003 UR292 の海王星への接近の件について、海外のウェッブページに計算結果が掲載されている旨のメールが届きました。そのウェッブページによると、海王星に5140年に約0.55AUまで近づき、5877年に約0.36AUまで近づくとのことです（AUは天文単位と読み、地球と太陽との平均距離をいいます）。これだけだと、「それがどうした」という感じです。
　この小惑星は183年かけて太陽を1周(公転）するとして、5140年までに17公転、5877年で21公転します。
　ところで、この小惑星ですが、2001年10月～2003年11月までの2年間の12観測しかありません。時計の長針で例えると、1公転が60分なわけですから、それの4分に相当する期間しか観測がないわけです。
　5140年ということは観測期間の260倍ほど先を予測しているわけですから、観測期間が増え、正確な軌道が徐々に求められるにしたがって少しずつ（かなり）結果が変わっていくものと思います。
　もしかしたら、驚くような結果になるかも....。103代後の子孫に確認してもらうことにしましょう。

　MPEC 2004-N19 に小惑星 2003 UR292 の観測位置と軌道要素、それに予報位置が掲載されていますが、一番下にこの小惑星が海王星の勢力圏に入る可能性があると書かれています。勢力圏に入ったあと何が起きるかまでは書かれていません。
　気になっていたところでちょうど観測データを頂きましたので未来軌道を計算してみました。うーーん、西暦3000年まで計算してみましたが、特に何も起きませんけどねえ。海王星に2408年3月30日に2.76AUまで接近する程度です。念のために9個の惑星と月、5つの大きな小惑星からの重力影響（摂動）を考慮して計算したのですが、いずれの惑星からも遠いところを飛んでいます。
　もう少し、過去軌道も含めて詳細に計算してみたいと思います。

　地球に大接近した小惑星2004 FHの記事がAstroArtsの天文ニュースに掲載されました。西日本では天気に恵まれて撮像できた人がいたようですね。でも極めて少ない雰囲気です。佐治天文台（さじアストロパーク）では動画で狙ったようで、ニュースNo.107で公開されています。かなり変な形をしていて、しかも回転しているようで、明るさが頻繁に変化していますね。
　実はこのところ地球にかなり接近する（せいぜい月くらいまで、またはそれより遠い）小惑星が、最接近直前（又は直後）に発見されて、毎日のように速報が飛び込んできます。以前にはこのようなことは少なかったのですが、LINEARが高性能化したのか、監視体制を強化したのだと思います。どれも非常に小さいので地球接近直前まで発見できないのです。もし大気圏に突入したとしても爆発分解して、最後には燃え尽きてしまうということです。
　時々非常に明るい流れ星（火球と呼んだりします）が見られたり、落下したりしてニュースになりますが、あの火球の正体こそが非常に小さな小惑星なわけです（正式にはゴミっていうかもしれませんが）。
　現在のところ壊滅的な被害を与える天体は発見されていません。　

　地球に大接近した小惑星2004 FHは撮像できなくて残念でしたが、もうひとつ気になる小惑星2004 ECの撮像に成功しました。この小惑星は軌道計算により、彗星ではないかと思っているのですが、いまのところ彗星状の姿はしていません。彗星か小惑星かを判断するのは「見た目」で判断します。ぼーっとしていたり、尾があると彗星で、恒星状だと小惑星としています。もしかしたら、遠い昔は彗星状で尾があって、そのうち揮発成分を放出してしまったので小惑星状になっている可能性はあります。また、突然卵の殻のように一箇所に亀裂ができてそこから揮発成分が放出され彗星状に突然明るく輝くものもあります。ロケットを飛ばして鉄球をぶつけてみれば正体を現すでしょうけどね（笑）。

小惑星 2004 EC
2004年3月19日　1時50分12秒～2時1分14秒
（日本時間）までの6枚をアニメーション
中央付近から右下に移動している天体です。

　18日の18時を過ぎてから、2004 FHという発見されたばかりの小惑星が地球に大接近する情報が飛び込んできました。しかも今までに見つかった天体の中で最も接近する感じでした。最も接近するのは19日の朝なので日本からは観測できませんが、情報が届いた18時にはもうすでにかなり接近していました。自分で計算するより中央局の方が情報が早いと思い、慣れない中央局のコンピュータで局地位置予報計算しました。慣れないものだからあれこれいろいろ設定を変更し、出力してみてはやり直し....。30分以上かけてどうにか使えるデータがプリンタから出てきました。
　21時頃南東の空に昇り、2時30分には南西に沈むことがわかったことと、遅い時間になるほど明るくなるので、自宅に帰ってからゆっくりと出かけました。23時頃になると、明るい高知市の光の影響が少ない位置に見られると思ったからです。ところが、これが大失敗だったのです。計算された位置の周辺をいくら探しても発見できませんでした。
　その頃中央局には早い時間に観測されたデータが世界中から届き、最新の軌道データが更新されていたんです。
　帰ってきてからわかったのですが、21時頃だったらどうにか撮像できた可能性がありましたが、23時を過ぎると画像4枚分以上北の方を移動していたのです。つまり、18時頃計算した軌道は精度が悪く、5時間も先の位置を正確には計算できなかったのでした。もし観測現場で23時ころに計算された軌道データを使うことができたのなら確実に捕らえることができたはずです。
　観測中でもインターネットから最新の情報を取得する必要性を痛感しました。でも移動観測なので通信手段に課題が残ります。携帯電話でつないでみましたが、電波が弱いし、速度が遅すぎてタイムアウトしたりで実用的ではありませんでした。
　これで地球接近小惑星の観測は2回連続で失敗しましたが、失敗した原因がわかったのでレベルアップできたと思います。
　次回こそは！！

　下は、その夜撮像したM51星雲です。わずか1分露出にしてはなかなか良く撮れたと思います。ちょっとピントが悪いですけど。

M51（子持ち星雲）
2004年3月19日　4時45分
1分露出×3枚
20cm f/6.3(1240mm) + BITRAN BT-10