−　流星群解説　−

10月りゅう座流星群
2011年日本での観測条件と出現状況予測

by 内山茂男　（日本流星研究会）
2011年7月31日掲載

「10月りゅう座流星群」は以前「ジャコビニ流星群」と呼ばれていた流星群で、 母天体は周期6.6年の21P/ジャコビニ・ジンナー彗星です。 2011年は、複数の研究者より、ダストトレイルによる出現が予測されています（表1）。

なお、母彗星が発見されたのは1900年です。 したがって、1800年代のトレイルは彗星発見前に放出されたものです。 この彗星は発見直前の1898年に木星に接近して軌道が変わっていますし、 非重力効果（ガスやダストの吹き出しによる反作用）があるため、 発見前の軌道は精度が落ちます。また、彗星活動がどの程度あったのかも不確実です。 この2点のため、1800年代のトレイルによる出現予測は、1900年トレイルよりも難しいもので、精度が落ちます。
出典：佐藤幹哉氏のみ「第127回流星物理セミナー（2011.2.6）における発表」。 他は2011 Draconids Multi-Instrument Aircraft Campaignより。

この出現予測から、予測ZHRをグラフにしました（図1）。図の MS、JV、EL は各予測研究者の頭文字です。

図1.　予測ZHR

各トレイルの出現数変化はローレンツ曲線を仮定しています。 いくつかの流星群の出現状況やダストトレイルによる出現状況が、ローレンツ曲線によくフィットするケースがいくつもあります。 ただし、今回もそうなるかはわかりません。また、E. Lyytinen は FWHM を公表していますからその値を用いていますが、 佐藤幹哉氏や J. Vaubaillonは FWHM を算出していませんので、これを 1時間と仮定してグラフを作成しています。 ダストトレイルによる出現では、FWHMが1時間程度であったものが少なくないのですが、大きく異なるケースもあります。 今回どうなるかはわかりません。

この図1を見ると、午前2時頃に小さいピークが来ます。小さいといっても、佐藤氏やVaubaillonの予測に近い出現であれば、 3大流星群に次ぐ立派な出現です。また、5時前後のピークはかなり活発な出現となるでしょう。

図2.　りゅう座流星群　輻射点高度変化

さて、日本での輻射点高度を 図2 に示します。
このようにこの流星群では、宵の内は輻射点が十分に高いのですが、 ダストトレイルによる出現の頃には輻射点が地平線付近になってしまいます。 流星は輻射点の方向から地球の大気に突入してくるのです。 輻射点高度がマイナスであれば流星が地面の下から突入してくることになりますので、 このようなときには流星は出現しないはずですし、輻射点が地平線すれすれであれば、 突入してくる流星数も非常に減ってしまうのです。

ところが、この流星群の対地速度は 21km/s 程度と流星群としては大変遅いものです。 このため天頂引力の影響を考慮しなければなりません。

図3.　りゅう座流星群　輻射点高度変化（天頂引力考慮済み）

天頂引力の影響を考慮した輻射点高度の変化を 図3 に示します。
天頂引力を考慮しない場合、輻射点が宮崎で地平線下になりましたが、天頂引力を考慮すると宮崎でも地平線上に出ますし、 それ以外の地点でも5度程度上昇します。
この輻射点が上昇した分だけ群流星の出現が増加することがわかっています (天頂引力に関する解説)。したがって、輻射点高度補正をした「予測CHR」を求めることができます。 その結果を、図4 に示します。これは東京の緯度経度での値です。関東地方はだいたいこの程度になります。

図4.　予測CHR　（東京値）

「CHR」とは、最微星6.5等、雲量0という理想的な条件下で、平均的な観測者1名で観測できる流星数。
（輻射点が天頂にある場合、という条件までつけて流星群の活動状況を示すのが「ZHR」。CHRは、 その輻射点高度で観測できる流星数。）

もしも、J. Vaubaillon の予測に近い出現となれば、まず 02:00 頃に10個/時を超え、 さらに明け方に急速に増加することになります。しかし、この CHR には最微星補正がされていません。 すなわち、明け方の薄明の影響を考慮していないケースなのです。 実際には、明け方の流星の増加のときに薄明が邪魔をします。さらに、この夜は月齢11の月明かりがあり、 月没は 02:54 (東京値）ですから、02:00頃のピークの時には、まだ西の空に明るい月が残っているのです。 この薄明と月明かりの影響の程度を見積もることは難しいのですが、過去の少ない経験からエイヤッと見積もってみました。 こうして求めた「予測 HR」を図5に示します。

図5.　予測HR　（東京値 薄明25分後まで）

HRを求める際の、最微星仮定条件は次の通り。
(1) 月明かり・薄明なしのときに、最微星6.2等。
(2) 月没60分前までは、最微星4.9等。その後少しずつ最微星が良くなり、月没時で最微星6.1等。
(3) 薄明開始後に少しずつ最微星が明るくなり、25分後で最微星5.5等。
(4) 流星群の光度比は 2.3 を仮定しています。
かなり条件の良い観測地を想定し、月明かりや薄明の影響はエイヤッと決めた値です。

2:00頃のピークは月明かりの影響で流星数が少なくなりますが、その後流星の出現が減る効果と月明かりが減る効果が相殺し、 観測できる流星数はあまり変わらないと思われます。また、J. Vaubaillon の予測に近い出現となれば、 明け方の薄明開始の頃に、2〜3分に1個程度の活発な出現が見られるかもしれません （出現時刻と出現の幅が少し変われば HR がだいぶ変わりますが）。
また、佐藤氏の予測に近い出現となった場合、2時頃から薄明まで、HR = 5 前後の出現が続くことになります。 これなら眼視観測で十分に捉えられる数です。
ただし、E. Lyytinen の予測に近い出現であった場合は、見られる流星数がグッと減り、 2:00 から 4:30 までの2時間半観測して合計5個前後の群流星数となりそうです。

日本国内でも、北へ行けば輻射点高度が上がります。また、西へ行くと薄明開始が遅くなります。 ということで、関東地方よりも他のところの方が条件がよさそうです。そこで、３氏の予測それぞれの、 各地の予測HRを求めてみました。それを図6〜8に示します。

図6.　J. Vaubaillon予測 HR　（薄明25分後まで）

図7.　佐藤予測 HR　（薄明25分後まで）

図8.　E. Lyytinen予測 HR　（薄明25分後まで）

注）
ここに示した出現数予測は、決して正確なものではありません。 もともとの出現数予測が難しい上に、様々な仮定の上で計算したものです。 あくまでも、「参考値」として見てください。

まとめ