分裂候補NEO 'Phaethon 族' および 'Icarus 族' の表層物質類似性・不均質性と分裂過程について

摘要

2018年8月現在，約19,000個の地球近傍小惑星(NEAs; Near-Earth Asteroids)と，約78個のメインベルト小惑星(MBAs; Main-Belt Asteroids)が発見されている．Main-Beltの約64%がC/Bタイプ，約8%がSタイプ，約11%がPタイプ小惑星であるが，NEAの多くは，岩石質のS/Qタイプ小惑星で，有機物や水に富むC/Bタイプ小惑星は極わずか数%程度である．一方，地球上で採取される隕石の約9割はQタイプ小惑星に類似する普通コンドライト(ordinary chondrite)であり，Cタイプ小惑星に類似する炭素質コンドライト(carboneceous chondrite)は5%に過ぎない．直径が100m以下のNEOは，その90%以上が未発見であるのが現状であるが，2013年に開始されたMANOS(Mission Accessible Near-Earth Object Survey)による約300個のNEO分光観測によると，直径が100m以下のNEOでは，C/D/Xタイプ小惑星が約80%，S/Qタイプ小惑星が約20%と分布が逆転し，100m以上のサイズの小惑星や地球に落下する隕石種の組成分布とは大きく異なる結果となっている．これらの100m以下のサイズNEOは，将来の小惑星資源採掘の有力な対象天体である．資源探査・採掘を行うNEOは，地球軌道と交差するアポロ型小惑星（Itokawa, Ryugu, Bennuなど）やアテン型小惑星(Apophisなど)が一般的に考えられているが，相対速度を埋めるΔVを得るには，現在の宇宙航行技術では，最低数年を要する．近年，地球重力圏に数ヶ月から数年程度の短期間捕獲される準衛星= quasi-satellites = mini moon = TCO（Temporarily-Captured-Orbiters）が発見され注目されている．中心星(太陽)の重力よりも惑星(地球)の重力が卓越している空間をヒル圏(Hill sphere)や重力圏と呼ぶが，推定直径3〜6mの地球近傍小惑星2006 RH_(120)は，2006年9月から2007年6月までの間，地球のヒル圏に捉えられて，自然衛星として周回する一時的な準衛星となっていたことが判明した．また，2016年4月にハワイのPan-STARRS全天サーベイで発見された推定直径40〜100mの2016 HO_3は，約100年前から数百年後まで地球の準衛星となっていることが判明した．理論的なモデル計算からは，直径1mサイズのTCOが複数と数千個のcmサイズのメテオロイドが，常に地球ヒル圏に捕獲されてTCOとして存在していることが指摘されている．TCOの平均対地速度は，2km/s程度であり，低ΔVで容易にランデブーや回収できることが期待される．図1に月軌道以内Cis-lunar空間に侵入した約380個のNEA(=地球衝突危険性天体PHAs; Potentially Hazardous Asteroids)を示す．現在，年間30-50個程度のCis-lunar NEAが発見されている．2018LA(2018年6月)，2008 TC3(2008年10月)，2014 AA(2014年1月)は，地球衝突直前に発見された直径数mのNEAである．