クアオアの新衛星 - 花と惑星系のブログ

クアオアの掩蔽観測で衛星らしき減光が観測された。ジェームスウエッブ宇宙望遠鏡の追加観測では検出できなかったので、大きさ38㎞程度と公転周期3.6_−0.3^+0.5-日の衛星であることしか分かっていない。既知のリングの外側を公転している　以下、機械翻訳。

Quaoar周辺で新たに発見された小型衛星の軌道特性評価

2025年11月10日

要約

恒星掩蔽の最近の観測により、クアオアの周囲にこれまで発見されていなかった小型衛星の存在が明らかになりました。クアオアの珍しい環系の近くを周回するこの新しい衛星は、クアオアとその環系の形成と進化について重要な洞察を提供する可能性を秘めています。この手紙では、この新たに発見された衛星の軌道を特徴付け、それが3.6_−0.3^+0.5-日公転周期、もっともらしく、クアオアの最も外側の既知のリングとの5:3の平均運動共鳴の近くに配置されます。新たに発見された衛星をさらに恒星の掩蔽で観測する可能性を調べると、次のように推定されます。∼単独の検出後に軌道に関する位相情報が急速に失われたため、回復には数百の観測ステーションが必要です。また、クアオアのJWST NIRCamイメージングで衛星を回収しようとしましたが、説得力のある検出は見つかりませんでした。この非検出は、利用可能なNIRCam PSFモデルの精度、および衛星の極度の微弱さと軌道の近接分離によって制限されます。したがって、現世代の望遠鏡は、この新しい衛星を直接画像化するのに苦労する可能性がありますが、近い将来の30ｍクラスの望遠鏡はそれを検出できることが証明されるはずです。このような衛星の発見は、クアオアの周りのリングが、形成以来かなり進化した当初の広い衝突円盤の一部であった可能性があるという証拠を提供します。この仮説をさらに探求するために、恒星の掩蔽と直接イメージングによるリングと衛星の追跡観測、およびシステムの最新の流体力学的、衝突的、および潮汐のモデリングを奨励します。

海王星以遠天体 — 準惑星 — 恒星掩蔽 — 羊飼い衛星

1紹介

過去10年間で、恒星の掩蔽により、小さな天体の周りにリングが存在することが明らかになりました(F. Braga-Ribas et al.、2014; J. L. Ortiz 他、2017; B. モルガド他、2023; J. L. Ortiz 他、2023). これらの小さな体輪系の中で、クアオアの周りの輪はおそらく最も神秘的です。これまでに発見された2つの輪は、ロシュ限界をはるかに超えており、不均一です(B. モルガド他、2023; C. Pereira et al.、2023; B.プラウドフット他、2025). Q1Rと名付けられたクアオアの外輪は、クアオアの衛星ウェイウォットとの平均運動共鳴(MMR)と、クアオアの三軸形状のスピン軌道共鳴(SOR)によって少なくとも部分的に閉じ込められているようです(B. モルガド他、2023). 内輪(Q2R)は密度が低いように見え、その閉じ込めはより不確実です。これらのリングの形成と長期的な安定性を理解することは、太陽系の初期の大きな地球天体の形成を解読する機会を提供します。

最近、恒星の掩蔽中に、2台の望遠鏡からの同時ドロップアウトにより、これまで発見されていなかった衛星またはクアオアの周囲に密なリングが存在することが明らかになりました(R. Nolthenius et al.、2025). ドロップアウトの持続時間は、最小の直径/幅が30 kmであることを意味していました。ここでは、リング(またはリングアーク)は、主に3つの理由から強く好まないと主張します。まず、光学深度(τ)は、観測されたほぼ全フラックスドロップに一致させる必要があり、リング仮説を強く支持しません。クアオアの既知のリングはすべてロシュ限界外ですが、カイパーベルトの低温によって安定していると考えられています(∼40 K、B. モルガド他、2023)これにより、粒子の衝突がより弾力性があります。ただし、このメカニズムは、τ<0.25、最近の掩蔽はτ>6リングシナリオでは(R. Nolthenius et al.、2025)、リング(またはリングアーク)が急速に降着しやすいようにします。降着は10年単位の時間スケールで進行するため(E. Kokubo et al.,2000;武田隆 & 井田聡,2001)、そのようなリングは非常に若い(数十年前)でなければなりません。<

第二に、検出の放射状の位置では、リングが不安定になる可能性があります。衛星からの強い摂動とクアオアの非球形のリングは、特に摂動の強度が同程度の場合、衝突による破壊を起こしやすいです(F.マルザリ、2020).推定リングの半径では、クアオアとウェイウォットの軌道摂動の強さはほぼ等しく、衝突環境を非常に活発にします。したがって、リングは歪み、歳差運動があり、著しい粘性の広がりを経験します。対照的に、衛星にはそのような安定性の問題はありません。

最後に、R. Nolthenius et al. (2025)、これまでの高精度掩蔽では、同様の位置にリングの信号は示されていませんでした。この検出は密な円弧を表す可能性がありますが、リング円弧は密度の低い連続した円弧に埋め込まれる傾向があります。大規模な捜索にもかかわらず、そのようなリングは発見されていません(B. モルガド他、2023; C. Pereira et al.、2023; B.プラウドフット他、2025).

偶然の発見中の掩蔽弦のランダムな向きに基づいて、確率的議論は、新たに発見された衛星の直径が∼38km、

あるV等級∼28、おそらくこれは海王星以遠天体(TNO)の周囲でこれまでに発見された中で最も暗い衛星になります。この論文では、衛星の軌道と回収可能性を理解することに重点を置き、この検出をより詳細に検討します。