小惑星ベスタが衝です2017/01/18

  • 20170117ベスタ

    2017年1月17日明け方のベスタ
  • 20170118ベスタ

    2017年1月18日明け方のベスタ

かつて「四大小惑星」と呼ばれたケレス、パラス、ジュノー、ベスタ。ケレスは「準惑星」になってしまったけれど、いまだに四大小惑星という言葉はよく聞きます。四天王みたいに語呂が良いのでしょうね。それはともかく、四つの中で小惑星番号4のベスタが本日「衝」を迎えます。衝とは地球をはさんで太陽と反対に位置すること。日が沈むと東から登り、日が登ると西に沈むので、一晩中夜空に見えるため観察の最適期となります。また月に例えると満月の状態ですから、明るさもほぼ最大です。

ベスタが発見されて今年3月で210年。発見日が私の誕生日と一緒なので親近感を覚えます。そんなわけで(?)昨日17日3:40頃と本日18日のほぼ同時刻にベスタを撮影してみました(上画像)。さあ、この中から24時間経って移動したベスタを探してみてください。……なんと意地悪な記事だと思われてしまいますが、「新しい天体を探す」人々はこのような作業を何百時間も何千時間も続けているわけです。もちろんノーヒントですよ。どんなに地道な作業か感じていただけるでしょうか。

画像左下の星団はかに座のプレセペ星団。小惑星ベスタは画像中心をはさんでプレセペの対角側にありますよ。降参という方は右下の答え画像をどうぞ。結構明るいでしょう?

2017年・衝を迎えたベスタの移動
なお衝の時刻を調べると、天文年鑑は20:50、アストロアーツ・天文現象カレンダーも20:50、CalSKYの計算では9.6時(9:36)などとバラバラでした。採用する軌道要素によって数十分以内の差が出てしまうのは分かりますが、朝と夜ほどの差はいささか大きすぎます。

自前で計算したところ、太陽とベスタとの黄経差が180度になるのは9:24前後、同じく赤経差が180°になるのは20:53前後(いずれもステラナビゲーターの軌道要素を使用)でした。つまり衝を黄経で考えるか赤経にするかという違いのようです。定義がバラバラなのは感心しませんね。太陽系天体の位置関係は黄道座標を使ってほしいと思うのですが…。

参考:(※「合」における黄経と赤経についての関連話題です)
金星は内合を過ぎた?過ぎてない?(2015/08/15)
合を迎える木星がミニ太陽だったら…(2015/08/27)

「彗星が見えない」ひとつの理由2017/01/17

星図0
移動天体…彗星や小惑星などを観察するとき、天体自体はそこそこ明るいはずなのに見えない…そんな経験はありませんか?対象の明るさや空の透明度、自分の技量、機材の調子など問題がないなら、それは「見えない領域」のせいかも知れません。冬期は夜が長いので、ひと晩天気が持てば意外にたくさんの星座を見つけられます。ところがどうしても見えないエリアが存在するのです。

昨年末から今年始めにかけてネオワイズ彗星(C/2016U1)や本田・ムルコス・パイドゥシャーコヴァー彗星(45P)が話題ですが、今は見えません。なぜ「見えない」という状況があるのか、順を追って解きほぐしてみましょう。これを理解できると星空観察が一歩深まること間違いなし。使う星図は左上のもの。天の北極と南極の近くを除く全部の星が赤道座標系で描かれています。左端は右端に連続しています。日付を決めないと話が進まないので、2017年1月20日の太陽の位置を描いてあります。(星図は全てステラナビゲーターを使用しました。)

星図1

星図A

星図2

星図B
私たちは地球の上で星空を観察しますから、地球自身が邪魔になって観察できない空が「下半分」あります。幸い地球は自転していますから、1日1回星空が走馬燈のように目の前を通ってくれるでしょう。「それなら全天見えるのでは?」と思えてきますが、残念ながらそうなりません。私たちは北半球の日本にいるからです。新幹線や飛行機で右窓寄りの座席から右の景色しか見えないのに似てますが、北半球では北寄りの星空しか見えないのです。

南側がどこまで隠されるかは緯度によって決まり、例えば北緯36°なら星図Aの暗青色エリアは見えません。何時間経っても何日経っても見えない不可視領域です。もしも全天の星を見たいなら、赤道直下に行くことになるでしょう。新幹線に例えると車両中央に窓がある「運転席」に座った状態です。

また太陽は大変眩しく、太陽が空に見えている限り暗い星は見えません。日の入り後や日の出前であっても太陽近くの空は明るいですね。肉眼ではっきり見えないような天体の場合、少なくとも太陽から20°程度は離れてないと見つけるのが困難。

星図Bでは太陽を中心に半径20°の円内を暗青色の「見えないエリア」として描きました。ここは太陽のまぶしさが直接天体を隠すエリアで、意外に大きいです。対象天体の明るさや大気の透明度にも左右されます。もちろん太陽は1年かけて「黄道十二宮」にそって左向きに動くため、この丸い不可視エリアも十二宮を隠すようにゆっくり動きます。(横にずれるだけでなく上下にも動きますよ。)

星図3

星図C

星図4

星図D
お次は時刻によって変化する部分。まず日暮れ時を考えましょう。太陽が沈み1時間ほど経つと星が見えてきますね。このときの地平下に隠れるエリアを星図Cの暗青色で示しました。奇妙なカーブになっていますが、実際に私たちが見ている地平線(三次元)を星図(二次元)に置き換えただけです。

大切なのは、このエリアが(形を変えないまま)時間と共に左へ左へ動き、一日経つとほぼ元に戻ること。実際の空では星々が日周して東から西へ向かう動きです。つまり「このエリアに隠される範囲の天体は、日時によって見えたり見えなかったりする」のですね。

同様に夜明け時の地平に隠されるエリアは星図Dのようになります。日暮れと形は一緒ですが、位置がシフトしています。時間が経つとエリアは更に左向きにシフトし、太陽が地平から顔を出すのです。

ここまで4種類の「見えないエリア」を示しました。実際はこれが組み合わさって、特定日時における天体の見える見えないが決まります。ではあらためてそれぞれを組み合わせましょう。下右図をご覧ください。

星図5
それぞれのエリア境界を示す線A・B・C・Dと、線C・Dに上から接する線Eも描き加えました。線Eより上は(夜になりさえすれば)常に見える範囲。一般には北の空で一晩中見える「周極星」と呼ばれます。

さて、彗星の場合は一般的に太陽に接近すると明るくなり尾も伸びる性質があります。もし線Aより下なら「南半球でしか見えない」ことになりますが、ネオワイズ彗星も本田・ムルコス・パイドゥシャーコヴァー彗星も1月20日時点では線Aより上です。

観察経験の浅い方が見落としがちな不可視エリアが実はもうひとつあるんです。それは線A・C・Dに囲まれ、かつ太陽を内包する△型のところ。ここにある星は線Bの中か外かに関係なく「日没時に太陽と共に沈み、日出時に太陽と共に登る」ため、見ることができません。ただし線Aより上にありますから「季節が移って太陽がずれたら見える」という場所でもあります。期間限定の不可視エリアなのですね。△エリアは太陽の位置(=季節変化)により面積が変化します。

ネオワイズ彗星は9日に線B、14日に線Dの内側に入りました。また本田・ムルコス・パイドゥシャーコヴァー彗星は16日に線B、22日には線Cの内側に入りました。だから1月下旬の今はどう頑張ってもアマチュアが簡単に観察できる時期ではないと分かるでしょう。下の「2017年1月いっぱい」の星図は△エリアの拡大になってますから、観察しにくい状況とはどんな状態かを読み取ってください。星図から天体位置を知るだけでなく、このような見やすさの情報を得る能力はとても大切です。昨今の自動導入全盛にあやかりすぎて天体が見える見えないの判断を機械任せにしていると、こんな能力は身につきません。

ネオワイズ彗星は△エリアから離れないまま暗くなってしまいますが、本田・ムルコス・パイドゥシャーコヴァー彗星は2月頭に△エリアや線Bから脱します。それ以降が今回帰の最大の見所で、2月11日の地球接近前後は明け方の空で勇姿を見せてくれるでしょう。移動がとても速いですから、チャンスを最大限活かせるように下の星図を使って事前の「星空下見」をしておきましょう。

  • 45P星図1

    45Pの位置(2017年1月いっぱい)
  • 45P星図2

    45Pの位置(2017年1月末から2月10日)


  • 45P星図3

    45Pの位置(2017年2月10日から2月15日)
  • 45P星図4

    45Pの位置(2017年2月15日から3月いっぱい)


参考:
ネオワイズ彗星(C/2016U1)に関係する記事(ブログ内)
本田・ムルコス・パイドゥシャーコヴァー彗星(45P)に関係する記事(ブログ内)