準衛星

準衛星（じゅんえいせい、英: quasi-satellite）あるいは擬似衛星（ぎじえいせい）とは、ある惑星から観察するとその惑星を周回しているように見える小天体である（理論上は彗星も考えられるが発見されているのは小惑星のみである）。

地球の準衛星2002 AA₂₉の軌道 - 太陽 (Sol) から見ると、地球 (Tierra) と2002 AA₂₉はほぼ同一の軌道にある2つの天体に見える。一方地球からは、2002 AA₂₉は地球を周回する衛星のように見える。

準衛星2016 HO₃の軌跡が見かけの上で地球を周回する様子のアニメーション

準衛星は地球などのある惑星と全く同一の公転周期で恒星を周回する。そのため、惑星から見れば公転周期でもとの場所に戻るため、惑星の周りを公転しているように見える。しかし、力学的には惑星ではなく太陽の周りを回っており、惑星のヒル圏には属しておらず、衛星ではない。

通常は離心率が大きい楕円軌道を取る。近日点付近では惑星を追い越し、惑星の前方で惑星軌道の外側に出、遠日点付近では惑星に追い抜かれ、惑星の後方で惑星軌道の内側に入る。これを惑星の公転と共に回転する座標系から見れば、惑星を周る細長い楕円軌道を通っているように見えるが、絶対座標から見れば惑星からほぼ同じ方向にあり、少しずれて太陽の周りを回っているだけである。

トロヤ群も、惑星と同じ公転周期であり、似た軌道の特徴を持つ。しかし、惑星から見て同じ方向にあり、惑星から距離があることもあり、準衛星ではない。

既知の準衛星

地球

2017年現在^[要出典]、地球は (3753) クルースン、(10563) イジュドゥバル、(54509) YORP 、(66063) 1998 RO₁ 、((85770) 1998 UP₁) 、((85990) 1999 JV₆) 、((164207) 2004 GU₉) 、((277810) 2006 FV₃₅) 、(2001 GO₂) 、2002 AA₂₉ 、2003 YN₁₀₇ 、(2006 JY₂₆) 、2010 SO₁₆ 、(2012 FC₇₁) 、(2013 BS₄₅) 、(469219) Kamoʻoalewa の馬蹄形軌道を持つ準衛星もしくはその候補を持っている。これらは、数十年から数百年間、一時的に準衛星として振舞う軌道を持つ^[1][2]。なお (66063) 1998 RO₁ は衛星 S/2001 (66063) 1 を持つ^[3]。

金星

金星には 2002 VE₆₈ が発見されている。2002 VE₆₈ は、過去7000年間は金星と1:1の軌道共鳴をしており、今後500年間はこの軌道を維持すると考えられている^[4]。また、((322756) 2001 CK₃₂) と (2012 XE₁₃₃) は準衛星の可能性がある^[5]。

火星

天然の天体ではないが、1989年1月29日に軌道に投入されたフォボス2号は、現在も火星の準衛星として公転していると考えられている^[6]。

海王星

海王星には (309239) 2007 RW₁₀ が発見されている。元々は海王星のL₅トロヤ群小惑星であったが、1万2500年前から海王星の準衛星になっていると推定されている^[7]。（309239）2007 RW₁₀ の直径は約247kmと推定されており、発見されている準衛星としては最大である^[8]。

冥王星

冥王星には準衛星候補天体として (15810) 1994 JR₁ が発見されている。準衛星の元となる天体の重力の影響によって現在の軌道にある他の準衛星と異なり、（15810）1994 JR₁ は海王星という他の天体の重力によってこの軌道を安定して維持していると考えられている。約10万年前からこの軌道にあると考えられており、あと約25万年間この軌道を維持すると考えられている^[9][10]。 ただし、海王星の影響の強い影響下にある(15810) 1994 JR₁の力学的状態を冥王星の準衛星とみなすかについては天文学者間での合意はなく、また後の観測を元にこの天体は冥王星の準衛星ではないという説も提唱されている^[11][12]。

その他

シミュレーション実験の結果、天王星と海王星は太陽系誕生以降の約45億年間にわたって準衛星を保持できていたと考えられている。一方で、木星および土星近傍では、準衛星の軌道が維持される期間が、それぞれ、1000 万年および 10 万年程度に過ぎないと考えられている。木星および土星が準衛星をもつことは知られている^[9]。

出典

[脚注の使い方]

1. ^ Along-lived horseshoe companion to the Earth 'arXiv
2. ^ A resonant family of dynamically cold small bodies in the near-Earth asteroid belt arXiv
3. ^ (66063) 1998 RO1 Johnston's Archive
4. ^ Physical characterization of 2002 VE68, a quasi-moon of Venus Los Angeles City College
5. ^ Asteroid 2012 XE133: a transient companion to Venus arXiv
6. ^ Refinement of the Gravitational Constant of PHOBOS from PHOBOS-2 Tracking Data NASA Astrophysics Data System
7. ^ (309239) 2007 RW10: a large temporary quasi-satellite of Neptune arXiv
8. ^ "TNOs are Cool": A Survey of the Transneptunian Region IV. Size/albedo characterization of 15 scattered disk and detached objects observed with Herschel Space Observatory-PACS arXiv
9. ^ ^{a b} Plutino 15810 (1994 JR1), an accidental quasi-satellite of Pluto arXiv
10. ^ Pluto's Fake Moon Sky & Telescope
11. ^ “New Horizons Collects First Science on a Post-Pluto Object”. New Horizons. NASA/JHUAPL/SwRI (2016年5月17日). 2016年8月26日閲覧。
12. ^ Porter, Simon B. (2016). “The First High-phase Observations of a KBO: New Horizons Imaging of (15810) 1994 JR1 from the Kuiper Belt”. (The Astrophysical Journal Letters) 828 (2): L15. arXiv:1605.05376. Bibcode: 2016ApJ...828L..15P. doi:10.3847/2041-8205/828/2/L15. 

関連項目

• 月以外の地球の衛星

外部リンク

• Quasi-satellite Information Page
• Earth's New Travelling Companion: Quasi-Satellite Discovered
• Astronomy.com: A new "moon" for Earth
• Discovery of the first quasi-satellite of Venus – トゥルク大学 news release (August 17th, 2004)