近地球小惑星の物理進化と力学進化を結合する観測的・数値的研究

• 研究課題/領域番号: 18K03730
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分17010:宇宙惑星科学関連
• 研究機関: 国立天文台
• 研究代表者: 伊藤 孝士 国立天文台, 天文シミュレーションプロジェクト, 講師 (40280565)
• 研究分担者: 吉田 二美 産業医科大学, 医学部, 助教 (20399306) ; 樋口 有理可 産業医科大学, 医学部, 助教 (90597139)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
• キーワード: 小惑星 / 彗星 / 太陽系力学 / 光学観測 / 偏光観測 / サイズ頻度分布 / オールト雲 / 海王星以遠天体 / 冥王星 / 共鳴 / 極回廊 / 力学 / Phaethon / von Zeipel / 分光観測 / 近地球小惑星 / 力学進化 / 衝突破壊

研究成果の概要

本研究では地球の近傍に飛来する近地球小惑星を主な研究対象とし、その力学進化と物理進化を解明すべき観測的・理論的な研究を行った。本研究の成果は多岐に渡るが、以下のような情報を得ることが出来た。広域に分布する小惑星のサイズ頻度分布とその日心距離依存性、太陽系小天体に共通する特徴である偏光現象とその物理的背景、メインベルト小惑星帯以遠に広がる小天体の自転速度分布とそれから推定される天体の密度、軌道傾斜角が大きな小天体に見られる近日点の秤動機構の実態とその要因の推測、等である。こうした知見は近地球小天体の研究のみならず広い意味での太陽系小天体研究、そして将来的な太陽系外小天体研究の基礎となる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

昨今の観測技術の発展や探査計画の進捗に伴い人間が持つ宇宙の認識、殊に私達が住むこの太陽系に関する認識は急速に広がった。太陽系には様々な種類の天体があるが、小惑星や彗星などの小天体は太陽系初期の情報をよく保存する貴重な試料であり、この認識拡大の時代に於いてそれらを研究する意義はかつてなく大きい。こうした意識は研究社会に於いて国際的に共通なものであり、こうした状況の下で太陽系小天体の観測的・理論的な研究は学術界のみならず社会的な知的好奇心からもその成果創出を強く要請される。本報告書に記述した私達の研究が生み出した成果の多くはそうした要請に正面から応えるものである。

研究成果

• [国際共同研究] Lille University(フランス)
• [国際共同研究] Seoul National University(韓国)
• [国際共同研究] Southwest Research Institute/University of Arizona(米国)
• [国際共同研究] 國立中央大學(台灣)
• [国際共同研究] University of Tront(カナダ)
• [国際共同研究] 國立中央大學(その他の国・地域)
• [国際共同研究] Southwest Research Institute/University of Arizona(米国)
• [国際共同研究] Lillie University/Observatorie de Paris(フランス)
• [国際共同研究] National Institute of astrophysics(イタリア)
• [国際共同研究] Universite de Uppsala(スウェーデン)
• [国際共同研究]
• [国際共同研究] Lille University/Paris Observatory(フランス)
• [国際共同研究] Observatory of Turin(イタリア)
• [国際共同研究] Brown University/Purdue University/University of Arizona(米国)
• [国際共同研究] National Central University, Taiwan(その他の国・地域)
• [国際共同研究] Institute of Astronomy(ロシア連邦)
• [国際共同研究] リール大学(フランス)
• [国際共同研究] ソウル大学(韓国)
• [国際共同研究] 國立中央大學(台灣)
• [雑誌論文] Pluto near the edge of chaos (2022)
  • 著者名/発表者名: Malhotra Renu、Ito Takashi
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences 巻: 119 号: 15
  • DOI: 10.1073/pnas.2118692119
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] FOSSIL. II. The Rotation Periods of Small-sized Hilda Asteroids (2022)
  • 著者名/発表者名: Chang Chan-Kao、Chen Ying-Tung、Fraser Wesley C.、Lehner Matthew J.、Wang Shiang-Yu、Alexandersen Mike、Choi Young-Jun、Granados Contreras A. Paula、Ito Takashi、(この間に16名)、Yoshida Fumi、他2名
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Supplement Series 巻: 259 号: 1 ページ: 7-7
  • DOI: 10.3847/1538-4365/ac50ac
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Polarimetric properties of the near-Sun asteroid (155140) 2005 UD in comparison with other asteroids and meteoritic samples (2021)
  • 著者名/発表者名: Ishiguro Masateru、Bach Yoonsoo P、Geem Jooyeon、Naito Hiroyuki、Kuroda Daisuke、Im Myungshin、Lee Myung Gyoon、Seo Jinguk、Jin Sunho、Kwon Yuna G、Oono Tatsuharu、Takagi Seiko、Sato Mitsuteru、Kuramoto Kiyoshi、Ito Takashi、Hasegawa Sunao、Yoshida Fumi、他12名
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 509 号: 3 ページ: 4128-4142
  • DOI: 10.1093/mnras/stab3198
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] FOSSIL. I. The Spin Rate Limit of Jupiter Trojans (2021)
  • 著者名/発表者名: Chang Chan-Kao、Chen Ying-Tung、Fraser Wesley C.、Yoshida Fumi、Lehner Matthew J.、Wang Shiang-Yu、Kavelaars JJ、Pike Rosemary E.、Alexandersen Mike、Ito Takashi、他18名
  • 雑誌名: The Planetary Science Journal 巻: 2 号: 5 ページ: 191-191
  • DOI: 10.3847/psj/ac13a4
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Full rotationally phase-resolved visible reflectance spectroscopy of 3200 Phaethon (2020)
  • 著者名/発表者名: Katsuhito Ohtsuka, Takashi Ito, Daisuke Kinoshita, Shinsuke Abe, Kyosuke Sawai, Kazuhiro Funabashi, Ryo Kato, Seidai Miyasaka, Sunao Hasegawa, Tomoki Nakamura, Wen-Ping Chen
  • 雑誌名: Planetary and Space Science 巻: 191 ページ: 104940-104940
  • DOI: 10.1016/j.pss.2020.104940
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The Lidov-Kozai oscillation and Hugo von Zeipel (2019)
  • 著者名/発表者名: Takashi Ito and Katsuhito Ohtsuka
  • 雑誌名: Monogr. Environ. Earth Planets 巻: 7 ページ: 1-113
  • NAID: 40022680582
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Constraining the formation of the four terrestrial planets in the solar system (2019)
  • 著者名/発表者名: Patryk Sofia Lykawka and Takashi Ito
  • 雑誌名: Astrophys. J. 巻: 883 号: 2 ページ: 130-130
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab3b0a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chaos in the inert Oort cloud (2019)
  • 著者名/発表者名: Melaine Saillenfest, Marc Fouchard, Takashi Ito, Arika Higuchi
  • 雑誌名: Astron. Astrophys. 巻: 629 ページ: A95-A95
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201936298
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Q-type asteroids: Possibility of non-fresh weathered surfaces (2019)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa, S., Hiroi, T., Ohtsuka, K., Ishiguro, M., Kuroda, D., Ito, T., Sasaki, S.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 71 号: 5 ページ: 103-103
  • DOI: 10.1093/pasj/psz088
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 活動的小惑星の理解に向けて (2019)
  • 著者名/発表者名: 脇田茂・瀧哲朗・伊藤孝士
  • 雑誌名: 遊・星・人 (日本惑星科学会誌) 巻: 28 ページ: 124-139
  • NAID: 130007790063
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A comparative study of size frequency distributions of Jupiter Trojans, Hildas and main belt asteroids: A clue to planet migration history (2019)
  • 著者名/発表者名: Fumi Yoshida, Tsuyoshi Terai, Takashi Ito, Keiji Ohtsuki, Patryk Sofia Lykawka, Takahiro Hiroi, Naruhisa Takato
  • 雑誌名: Planetary and Space Science 巻: 169 ページ: 78-85
  • DOI: 10.1016/j.pss.2019.02.003
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A concept of hazardous NEO detection and impact warning system (2019)
  • 著者名/発表者名: Toshinori Ikenaga, Yohei Sugimoto, Matteo Ceriotti, Makoto Yoshikawa, Toshifumi Yanagisawa, Hitoshi Ikeda, Nobuaki Ishii, Takashi Ito, Masayoshi Utashima
  • 雑誌名: Acta Astronautica 巻: 156 ページ: 284-296
  • DOI: 10.1016/j.actaastro.2018.06.058
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Extremely strong polarization of an active asteroid (3200) Phaethon (2018)
  • 著者名/発表者名: Takashi Ito, Masateru Ishiguro, Tomoko Arai, Masataka Imai, Tomohiko Sekiguchi, Yoonsoo P. Bach, Yuna G. Kwon, Masanori Kobayashi, Ryo Ishimaru, Hiroyuki Naito, Makoto Watanabe, and Kiyoshi Kuramoto
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 9 号: 1 ページ: 2486-2486
  • DOI: 10.1038/s41467-018-04727-2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The 'memory' of the Oort cloud (2018)
  • 著者名/発表者名: Marc Fouchard, Arika Higuchi, Takashi Ito, Maquet Lucie
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 620 ページ: A45-A45
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201833435
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Optical observations of NEA 3200 Phaethon (1983 TB) during the 2017 apparition (2018)
  • 著者名/発表者名: M.-J.Kim, H.-J.Lee, S.-M.Lee, D.-H.Kim, S.-M.Lee, F.Yoshida, P.Bartczak, G.Dudzinski, J.Park, Y.-J.Choi, H.-K.Moon, H.-S.Yim, J.Choi, E.-J.Choi, J.-N.Yoon, A.Serebryanskiy, M.Krugov, I.Reva, K.E.Ergashev, O.Burkhonov, S.A.Ehgamberdiev, Y.Turayev, Z.-Y.Lin, T.Arai, K.Ohtsuka, T.Ito, S.Urakawa, and M.Ishiguro
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 619 ページ: A123-A123
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201833593
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] A successful machine learning approach to detecting Kuiper Belt Objects for NASA's New Horizons Extended Mission (2022)
  • 著者名/発表者名: Wesley C Fraser、JJ. Kavelaars、Lowell Peltier、Simon Porter、Hsing Wen Lin、John Spencer、Anne Verbiscer、Fumi Yoshida、Takashi Ito、他16名と1チーム
  • 学会等名: 53rd Lunar and Planetary Science Conference (LPSC)
  • 国際学会
• [学会発表] A machine learning approach to detecting Kuiper Belt Objects for NASA's New Horizons Extended Mission (2022)
  • 著者名/発表者名: Wesley C Fraser、JJ. Kavelaars、Simon Porter、Hsing Wen Lin、John Spencer、Anne Verbiscer、Fumi Yoshida、Takashi Ito、他8名と2チーム
  • 学会等名: Subaru Users Meeting FY2021
  • 国際学会
• [学会発表] The New Horizons search for distant KBOs (2022)
  • 著者名/発表者名: JJ Kavelaars、Wesley C Fraser、Simon Porter、Hsing Wen Lin、John Spencer、Anne Verbiscer、Fumi Yoshida、Takashi Ito、他8名と1チーム
  • 学会等名: Subaru Users Meeting FY2021
  • 国際学会
• [学会発表] Comparison of original orbits of Oort Cloud new comets given in various catalogues II. Different solutions from different observations (2021)
  • 著者名/発表者名: Takashi Ito
  • 学会等名: JpGU Meeting 2021
  • 国際学会
• [学会発表] オールト雲起源新彗星の力学進化 10. 他の小天体群への遷移 (2021)
  • 著者名/発表者名: 伊藤孝士, 樋口有理可
  • 学会等名: 日本惑星科学会2021年秋季講演会
• [学会発表] Current status of DESTINY+ and updated understanding of its target asteroid (3200) Phaethon (2021)
  • 著者名/発表者名: T. Arai, F. Yoshida, M. Kobayashi, K. Ishibashi, H. Kimura, T. Hirai, P. Hong, K. Wada, H. Senshu, M. Yamada, R. Srama, H. Kruger, M. Ishiguro, H. Yabuta, T. Nakamura, S. Kobayashi, J. Watanabe, Takashi Ito, T., and 28 more
  • 学会等名: 52th Lunar and Planetary Science Conference, 15-19 March, 2021, Virtual Conference (LPI Contribution no. 2548)
  • 国際学会
• [学会発表] Dynamical lifetime of the Oort Cloud new comets under planetary perturbation (2020)
  • 著者名/発表者名: Takashi Ito and Arika Higuchi
  • 学会等名: DPS/AAS (AAS Division for Planetary Sciences) 52nd Annual Meeting, Virtual, 2020 October 26-30, 304.07
  • 国際学会
• [学会発表] Phase curves of > 40,000 small solar system bodies obtained by the Tomo-e Gozen transient survey (2020)
  • 著者名/発表者名: Fumi Yoshida, Takashi Ito, Seitaro Urakawa, Tsuyoshi Terai, Nozomu Tominaga, Tomoki Morokuma, Shigeyuki Sako, Ryou Ohsawa, Masaomi Tanaka, Ryo Hamasaki, Tomo-e Gozen collaboration
  • 学会等名: DPS/AAS (AAS Division for Planetary Sciences) 52nd Annual Meeting, Virtual, 2020 October 26-30, 208.06
  • 国際学会
• [学会発表] The Lidov-Kozai oscillation and Hugo von Zeipel (2020)
  • 著者名/発表者名: Takashi Ito and Katsuhito Ohtsuka
  • 学会等名: EPSC 2020, held 21 September - 9 October 2020, Virtual, EPSC2020-269
  • 国際学会
• [学会発表] Comparison of original orbits of Oort Cloud new comets given in various catalogues (2020)
  • 著者名/発表者名: Takashi Ito and Arika Higuchi
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2020: Virtual, July 12-16, 2020, PPS07-P22
  • 国際学会
• [学会発表] Observation of dark comets using Subaru Telescope (2019)
  • 著者名/発表者名: Takashi Ito
  • 学会等名: The outer solar system: dynamics, formation and observation, held 28-30 October 2019 at University of Turin, Turin, Italy.
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] The different catalogues of comets (2019)
  • 著者名/発表者名: Takashi Ito
  • 学会等名: The outer solar system: dynamics, formation and observation, held 28-30 October 2019 at University of Turin, Turin, Italy.
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Looking for a primordial fingerprint in known Long Period Comets (2019)
  • 著者名/発表者名: Arika Higuchi, Marc Fouchard, Takashi Ito, and Lucie Maquet
  • 学会等名: EPSC-DPS Joint Meeting 2019, held 15-20 September 2019 at Centre International de Conferences de Geneve (CICG), Geneva, Switzerland, EPSC-DPS2019-1432
  • 国際学会
• [学会発表] 長周期彗星の分布を用いたオール卜雲形成仮説の検証 (2019)
  • 著者名/発表者名: 樋口有理可・伊藤孝士・Marc Fouchard・Melaine Saillenfest・Lucie Maquet
  • 学会等名: 日本惑星科学会2019年秋季講演会, O70, 2019年10月7日(月)-9日(水), 京都産業大学 神山ホール.
• [学会発表] lifetime of the Oort Cloud new comets under planetary perturbation (2019)
  • 著者名/発表者名: Takashi Ito, Arika Higuchi
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2019年大会, PPS03-P05, 2019年5月29日(水) 15:30-17:00 ポスター会場 (幕張メッセ国際展示場 8ホール), 全開催期間 2019年5月26-30日.
  • 国際学会
• [学会発表] 2016年秋の(3200) Phaethon偏光観測結果 (2018)
  • 著者名/発表者名: 伊藤孝士、石黒正晃、荒井朋子、今井正尭、関口朋彦、Bach Yoonsoo P.、Kwon Yuna G.、小林正規、石丸亮、内藤博之、渡辺誠、倉本圭
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2018年大会
  • 国際学会