24世紀のやぎ座α流星群

内山茂男

やぎ座α流星群とは、7月下旬から8月上旬にかけて活動する小流星群で、みずがめ座δ南群とほぼ同時に極大となります。 やぎ群だけでは、条件が良い時でも出現数が2〜3個/時ですから、これだけだとあまり頑張って見ようという気にはならない数値ですが、 みずがめ群が10個/時近く出現しますし、ペルセ群の初期出現も始まっていますので、7月末は観測を楽しめるものです。 速いペルセ群(59km/s)、中速のみずがめ群(41km/s)に対して、やぎ群はゆっくり（22km/s）しているうえに、まれに爆発する火球が見られることもあるので、 やぎ群は数が少ない割に活動をしっかりと感じる流星群なのです。

以前は、やぎ座α流星群の母天体として、いくつかの天体が候補として提唱されていました。 例えば、45P/本田-ムルコス-パジュサコバ彗星、72P/デニング-藤川彗星、141P/マックホルツ2彗星、C/1457L1彗星や小惑星の2101 Adonis、9162 Kwiila などです。 しかし、これらの軌道はやぎα群にちょっと近いものの、まだ少し離れていました。
その後、小惑星2002EX12 が発見され、軌道がやぎα群に近いことがわかりました。 さらにこの小惑星は、近日点付近で彗星活動が観測され、169P/NEAT という彗星の名称もつけられています。 手元のデータから、いくつかの天体の軌道図を描いてみたのが下の図1ですが、 169P/NEAT（2002EX12）とやぎα群（CAP）の軌道が大変近いことがよくわかると思います。

図1　やぎα群と母天体候補の軌道 実線部分が黄道面より北側で、 点線部分は黄道面より南側であることを示す。 全て反時計回りに公転している。

イエニスケンスとボバイヨンは、これらの母天体候補から流星が出現するとしたら、輻射点や速度、活動期間がどうなるかを計算し、 169P/NEATがやぎα群の活動にほぼ合うことを示しました。これで、母天体論争は決着です。
ここで、169P/NEATとやぎα群の軌道をもう少し丁寧に見てみましょう。図2は関係天体だけの軌道を示したもので、両者の軌道はとても近く見えますが、 昇交点と降交点を結んだ線（＝軌道面と黄道面が交差する線）も細い直線描いていますので、これに注目してください。 やぎα群の流星は、地球にぶつかったものなので、〇印のところで黄道面と交わります。 しかし、169Pの軌道では、黄道面と交わるのはもっと近日点に近いところで、地球軌道に接近する〇印のあたりでは、地球軌道より0.15au程度北側を通るのです。 やぎα群の出現数が少ないのは、母天体軌道からこれだけ離れているためでしょう。

図2　やぎα群（CAP）と母天体169Pの軌道 左図について ・ 軌道面と黄道面が交わるところに細い線を描いてある。 ・ 〇印のところで、やぎα群が出現する。 ※下図では「交差法」で「立体視」ができます。 　　こちらは水星、金星、火星の軌道も描いてあります。

太陽系内の小天体は、太陽引力だけを受けていれば軌道は基本的に変化しません。しかし、弱いながらも惑星からの引力を受けているので、少しずつその軌道を変えていきます。 その軌道の変化は簡単ではないのですが、目立つ効果のひとつが「周回する公転周期より、黄道面を上下する周期の方がわずかに短い」というものです。 これは、惑星の引力で軌道面に対する上下動を戻そうとする力が増加することが原因です。 これによって「軌道面の歳差のような回転」とそれに伴う「昇交点と降交点の移動」が起きます。 この軌道変化によって169Pの降交点がこれから地球軌道に近づいてくるのです。母天体の軌道付近には流星物質が多いでしょうから、 その流星物質の濃いところがこれから地球軌道に徐々に寄ってくるということになり、流星数がこれから増えていくことが期待できます。

イエニスケンスとボバイヨンはその点についても研究し、論文として発表しています。それが図3です。 これによると、21世紀は少しずつ出現数を増加させていきますが、現在の状況から大きく変化はしません。 22世紀の中頃からどんどん出現数を増やし、23世紀中頃(2250年頃）にZHR 100程度の主要流星群に成長。 ピークは2360年前後（24世紀）で、ZHR 1200〜2200と予想されています。この出現が毎年起きるというのです！

図3　やぎα群の今後の出現数（ZHR）の変化 ※ 縦軸が対数目盛であることに注意 Jenniskens and Vaubaillon (2010) より

毎年ZHR 1000オーバーの巨大流星群の存在、というのはどんなものでしょうか？ この流星群は現在でも火球の割合が多いと言われていますが、 母天体軌道の近くではもっと火球の割合が多くなりそうです。ゆっくりとした流星が、次から次へと流れて、ときどき爆発する大火球が出現するのです。 これはスゴイことです。
これほどの出現であればピークは鋭くて何時間も続かないでしょう。ということは、ピーク時刻が夜になるのはうるう年の関係で4年に1度でしょうから、 残念ながら「毎年流星雨」というわけにはいかないでしょう。でも、地球上のどこかで見られるわけですから、「やぎα群観測ツアー」が計画されるかもしれません。 南半球に行くと、輻射点は高く上りますし、夜の時間も長くなりますから、魅力的です。 でも、日本にいても4年に1回見られるなら、わざわざ外国までツアーで出かけなくてもいいかもしれません。

こんなすごい流星群を何度も見られるようになったら、ZHR 100の流星群では「一応ありますよ」という程度になり、 ZHR 20程度の中堅の流星群レベルだとほとんど相手にされなくなってしまうかもしれません。
本当にこれほどの出現をするようになるのかは、観測してみないとわからないものですが、あまりにも先の話で我々には確認できないのが残念です。 でも、見てみたいものですね。

参考文献
P.Jenniskens and J. Vaubaillon (2010), “Minor Planet 2002 EX12 (=169P/NEAT) and The Alpha Capricornid Shower”. The Astronomical Jounal, 139:1822-1830.

この文章は、私の所属する“さいたま☆天文同好会”の会報「まがたま」113号 （2021年 9月発行）に掲載したものを、一部書き直したものです。