29075 (1950 DA)

Arecibo レーダーによる2001年3月4日の1950 DAの画像。0.052 AU(22月距離)から。 垂直分解能は15m、水平分解能は0.125Hz(動径速度で7.9mm s^-1)。 画像はS. Ostro (JPL)。
アレシボレーダーによる2001年3月4日の1950 DA、0.052 AU(月距離22)の距離からの画像。 垂直分解能は15m、水平分解能は0.125Hz(動径速度で7.9mm s^-1)。 画像はS. Ostro (JPL)より提供された。

観測の歴史

小惑星(29075) 1950 DAは1950年2月23日に発見されました。 17日間観測され、その後半世紀にわたって姿を消した。 その後、2000年12月31日に発見された天体が、長い間行方不明になっていた1950 DAであると認識されました(この日は新世紀末で、最初の小惑星セレスが発見されてからちょうど200年後の夜でした)

小惑星が地球に780万km(地球と月の距離の21倍)も接近していた2001年3月3日から7日に、ゴールドストーンとアレシボでレーダーの観測が行われました。 レーダーからの電波は、平均直径1.1kmのやや非対称な球形であることを明らかにした。 3501>

Detection of A Potential Hazard

高精度なレーダー測定が新しい軌道解に含まれたとき、2880年3月16日に地球に超接近する可能性があることが発見されました。 Giorginiらが行った解析は、2002年4月5日付けのScience誌で報告された(「小惑星1950 DA の2880年における地球との遭遇。 この小惑星についてこれまで知られていることから、衝突確率はせいぜい300分の1であり、おそらくもっと低い確率であることが判明した。 しかし、これは最大値であり、パレルモテクニカルスケール(PTS値=+0.17)で定義される、現代から2880年までの他のすべての小惑星による平均的なバックグラウンドハザードの50%以上のリスクを意味する。 この研究では、1950 DA の衝突確率は、0 から 0.33% の範囲にあると説明するのが最も適切であるとしている。 3501>

小惑星の物理的な性質について十分に知られていないため、リスクを区間として表現することが必要である。 例えば、レーダーのデータでは、小惑星のスピン極の方向が2つあることが分かっています。 もし、一方の極が正しければ、太陽輻射による加速が熱放射による加速を大きく打ち消す可能性があります。 その場合、衝突確率は最大値の0.33%に近くなります。 もし、スピンポールがもう一方の可能性の近くにあれば、衝突の可能性はほとんどないでしょう。

この状況は、片方が80%の確率で表になるような偏ったコインを持っているが、どちらの面かわからないというのと似ています。

- a href='/images/1950da/movie_1950da.mpg'MPEG Movie (10 MB)/abr- a href='/images/1950da/movie_1950da.mov'QuickTime Movie (22 kB)/abr 小惑星1950DAのレーダー動画で2001年3月4日に48分(37%回転)かけて得たものです。 レーダーは小惑星を上から照射し、各画像フレームは時間遅れ(レーダーからの距離)とドップラー周波数(視線速度)によるエコーパワーの分布を表している。 線分解能は垂直方向で約15mです。 小惑星は、平均的な全体の寸法がおよそ1キロのやや非対称な球形をしています。 今回の観測では、地球から780万キロメートルの距離にあった。 動画提供:S. Ostro (JPL).
– MPEG Movie (10 MB)
– QuickTime Movie (22 kB)
Arecibo radar movie of asteroid 1950 DA obtained 48 minutes (37% of a rotation) on March 4, 2001. レーダーは小惑星を上から照射し、各画像フレームは時間遅れ(レーダーからの距離)とドップラー周波数(視線速度)のエコーパワー分布を示している。 線分解能は垂直方向で約15mです。 小惑星は、平均的な全体の寸法がおよそ1キロのやや非対称な球形をしています。 今回の観測では、地球から780万キロメートルの距離にあった。 動画はS. Ostro氏(JPL)より提供されました。

Results of the Study

後日、1950 DA の衝突危険性が除外されるかどうかは別として、本件の結果は衝突問題を超えた意義を持つ:

  • 小惑星の物理的知識は、特に重力的に惑星と遭遇する天体に対する長期予報に必要とされるものである。 小惑星の位置や速度をどれだけ正確に測定しても、その性質や環境が軌道に影響を与える。

  • 小惑星の偏向は、十分な警告時間があれば、小惑星の表面特性を変更することで簡単かつローテクにできる。 この方法に必要な警告時間は、効果を増幅させることができる途中の重力的な出会いによって、数年から数世紀まで変わるかもしれない。

  • 重力相互作用の繰り返しパターン(「共鳴」と呼ばれる)は、軌道の統計誤差の増大を抑制することにより、将来にわたって軌道を予測する我々の能力を維持するのに役立つ可能性がある。

  • レーダー測定により、光学望遠鏡のみを用いた場合よりも5~10倍先の軌道を予測することができる。

この論文は、そのように長期間の予測を制限する物理要因を探った。

Asteroid 1950 DA Animations/Simulations from J. Giorgini (JPL).
Asteroid 1950 DA Animations/Simulations from J. Giorgini (JPL).

Asteroid 1950 DA Animations/Simulations from J. Giorgini (JPL).
Asteroid 1950 DA Animations/Simulation from J. Jiorgini (JPL).

1950 DA のケースは、これまでのハザード予測とは異なります。 過去の事例では、新しく発見された天体の数日から数週間のデータに基づいてリスクが検出されました。

その時の天体を取り巻く不確実領域は大きく、時には太陽系内のかなりの部分に及びます。 3501>

他の現在未知の小惑星は、2880年以前に危険をもたらすかもしれませんが、1950 DAはユニークな状況です。 51年にわたる観測に基づき、高精度のレーダーデータもあり、軌道の幾何学的形状も良好です。 3501>

これだけ先のことを予測するには、小惑星の物理的な性質についての知識が必要です。 小惑星は宇宙でどのように回転しているか、何でできているか、質量はどうか、光の反射の仕方はどうかなど、小惑星が宇宙をどのように移動しているかということが、時間の経過とともに変化していきます。

Asteroid 1950 DA Orbit Diagrams from J. Giorgini (JPL).
Asteroid 1950 DA Orbit Diagrams from J. Giorgini (JPL).Asteroid 1950 DAの詳細については、現時点で存在せず、何年も何十年も先には手に入らないかもしれない。

しかし、878年という長い期間(35世代!)であるため、知識を深める時間は十分にあるのです。 もし、1950 DAを迂回させる必要があると判断されたら、何百年もの警告があるので、小惑星の表面にチョークや炭、あるいは白いガラスビーズをまぶしたり、ソーラーセイル宇宙船を送り、小惑星の周りで反射帆をつぶして終了させるといった簡単な方法が可能でしょう。 3501>

1950年のDAを心配する必要はありません。 3501>

Research Team

サイエンス誌で1950 DAについて報告しているチームは、Jon Giorginiがリーダーで、Steven Ostro博士、Lance Benner博士、Paul Chodas博士、Steven Chesley博士、Myles Standish博士、Dr. アレシボ天文台のマイケル・ノーラン博士、リック天文台のアーノルド・クレモラ博士、カリフォルニア工科大学パサデナ校のジャン・リュック・マーゴー博士です。 全米科学財団との契約に基づき、ニューヨーク州イサカのコーネル大学の国立天文電離層センターが運営しています。 レーダー観測はワシントンD.C.のNASA宇宙科学部の支援を受けています。

Update Notes

2007-Dec-03 Apophis の拡張解析が Icarus 誌に受理されました。 1950年のDA Science誌の論文よりも詳細な情報を提供しています。 Apophis の力学的な問題は、1950 DA のものとほぼ同じですが、より短い時間スケール(878年ではなく30年)で圧縮されています。 しかし、1950 DA の危険な遭遇は標準力学モデルの確率分布の中心付近で起こっているのに対し、アポフィスのそれは SDM の端で起こっています。 2007-Jul-20 2001年のゴールドストーンとアレシボ・レーダーのデータを光源とした新しい研究結果が、雑誌「Icarus」に掲載されました。 1950 DA の形状、スピン状態、表面構造などが推定されました。 順行・逆行スピンの問題を解決するための新しい観測は決定的ではなかったので、2つの異なった形状モデルが提示されています。 1つは順行性で、平均直径 1.16±0.12 km のほぼ球形である。 もう一つは逆行性で、扁球形で、約30%大きい。 どちらのモデルも、ニッケル鉄またはエンスタタイトコンドライトの組成を示唆しています。 2005-Apr-22 文化面では、スコットランドのヘビーメタルバンドが小惑星の呼称である「1950 DA」をバンド名に採用した。 「グルーブ感溢れるメタル・バンド。 2004年にリリースされた「Monster Movie」のCDには、「1950 DA」という小惑星衝突をテーマにしたポップソングが収録されている。 2005-Mar-02 地球と交差する軌道上の公称位置に対する誤差要因と既知および未知の力学の相対的影響を、数値積分ノイズの単位で正規化したものを以下に示します。 これは、発表された論文の表3を拡張したものです。

 Parameter Relative Along-track Effect ----------------------------------------------- ----------------------------------- Solar particle wind 0.001 Galilean satellites -0.333 Galactic tide -0.833 Numerical integration error (128-bit vs. 64-bit) -1.000 (9900 km, 12 min) Solar mass loss +1.333 Poynting-Robertson drag -2.333 Solar oblateness Sun-barycenter relativistic shift +81.0 (inc. in nominal) 61 most perturbing "other" asteroids -144 Planetary mass uncertainty Solar radiation pressure -1092 Yarkovsky effect 

括弧内の数字は、十分に知られていない物理パラメータによる可能な値の範囲を示している。 これらの要因が重なり、予測窓の範囲が2880から2860に縮小(-20年、-2.3%)

2003-May-16 1950年のDA型天体の大西洋北部への衝突をシミュレーションした研究結果が発表された(Ward & Asphaug, UCSD, Geophysical Journal Internationalの6月号)。 衝突速度や衝突領域は同じだが、エネルギー散逸の少ない質量の小さい(thousrigid)物体を想定しているため、1950 DA の実際の質量は不明である。 1950 DA の実際の質量は不明。波が大西洋とカリブ海全域に伝播することがわかった。 衝突の2時間後には、400フィートの波がケープコッドからハッテラス岬までの海岸に到達した。 衝突の4時間後には、東海岸全体が少なくとも200フィートの高さの波に見舞われる。 ヨーロッパに到達するまで8時間かかり、30フィートから50フィートの高さで海岸に打ち寄せる。

  • 津波シミュレーション動画
  • 画像
  • 論文PDFダウンロード
  • プレスリリース

2003-Jan-04 90th Indian Science Congressでの宇宙サミット演説で、Dr. A.P.J. Dr.は次のように語っています。 Abdul Kalam, President of India, called for an effort to deflect or destroy 1950 DA.Download PDF of presentation 2003-Jan-04 ニューメキシコ州ラスクルーセスの砂漠の月観測所(448)から新しい位置測定が報告されました(MPEC 2003-A22)。 これは29075(1950 DA)の2001-10-17年以来の新しい測定結果である。 予測された軌道からの統計的に有意なずれは観測されませんでした。 2002-Apr-14 1950 DA のケースについて、よくある質問をまとめました。 2002-Apr-05 「Science」誌に正式な論文が掲載される。 “Asteroid 1950 DA’s Encounter With Earth in 2880: 2001年6月11日 シチリア島パレルモで開催された “Asteroids 2001: from Piazzi to the 3rd Millennium” 会議で、1950 DA の最初の結果が初めて報告されました。 J.D. Giorgini et al., “Asteroid 1950 DA: Long Term Prediction of its Earth Close Approaches” Asteroids 2001, Palermo, Italy, June 2001(Modification of asteroid surface properties to harness the Yarkovsky effect for asteroid deflection is described in an informalnews articlesumizing the 1950 DA presentation at the conference.).

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