すばる望遠鏡が捉えたエンケ彗星核の素顔 ― 熱の輝きから見えてきた形と温度

2026-11-08 すばる望遠鏡・国立天文台

国立天文台のすばる望遠鏡を用いた研究チームは、周期彗星であるエンケ彗星(2P/Encke)の核の形状と表面温度を、中間赤外線観測によって明らかにした。2003年11月に観測された波長約10マイクロメートルのデータを再解析し、彗星核が自転する際の熱放射の明るさの変化から、その形状を長軸約7 km、短軸約3 kmの細長い楕円体状と推定した。また、複数波長の熱放射から、観測時の表面温度を328±7 K(約55℃)と算出した。彗星は太陽に近づくとガスやダストを放出し、核の周囲にコマを形成するため、核そのものの観測は難しい。本研究では、すばる望遠鏡の大口径と高い空間分解能、中間赤外線装置COMICSを活用し、コマの影響を抑えて核の熱放射を捉えた。得られた形状・温度情報は、彗星の活動やガス噴出による軌道変化、太陽系初期の物質の理解に役立つ。

すばる望遠鏡が捉えたエンケ彗星核の素顔 ― 熱の輝きから見えてきた形と温度
図1:エンケ彗星の彗星核の想像図(クレジット:京都産業大学(Microsoft Copilot使用))

<関連情報>

彗星2P/エンケ核の中赤外線波長域における測光および分光観測 Photometric and Spectroscopic Observations of Comet 2P/Encke’s Nucleus in the Mid-infrared Wavelength Region

Takafumi Ootsubo, Hideyo Kawakita, Jun-ichi Watanabe, Hitomi Kobayashi, and Yoshiharu Shinnaka
The Astronomical Journal  Published: 2026 November 9
DOI:10.3847/1538-3881/aea614

Abstract

We observed comet 2P/Encke with the Cooled Mid-Infrared Camera and Spectrometer on the Subaru telescope on UT 2003 November 12.3, when the comet was at heliocentric and geocentric distances of 1.09 and 0.27 au, respectively. Imaging observations of the comet with narrowband filters centered at 8.8, 10.5, 11.7, 12.4, 18.8, and 24.5 μm, and low-resolution spectroscopic observations in the N-band (8–13 μm, R ∼ 250) of the comet were performed. The observed spatial profiles of the comet were consistent with those of a standard star (FWHM ∼03 at 10.5 μm, close to the diffraction-limited image size), indicating that the observed spectrum was dominated by thermal emission from the cometary nucleus. The semiaxial ratio (a/b) of the nucleus of 2P/Encke is estimated as 2.26+0.33-0.21 based on the isothermal, prolate ellipsoid model. The photometric data with the correction for rotational phases, can be explained by a blackbody temperature of 328 ± 7 K, consistent with the nucleus surface temperature empirically estimated at 1.09 au from the Sun (327 K). This blackbody approximation for the nucleus leads to a=3.6+0.5-0.3km and b=1.6+0.2-0.2km by assuming an emissivity of unity. The observed low-resolution N-band spectrum showed an overall smooth continuum with no prominent excess emission feature at ∼10 μm due to fine silicate grains in the cometary coma. The relative emissivity spectrum of the nucleus showed a negative feature at ∼9.5 μm, as seen in the mid-infrared nucleus spectrum of 460P/PanSTARRS.

1701物理及び化学
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