気になった彗星メモ "ボートルの限界"

ボートルの限界って？

彗星が崩壊する目安が分かるボートルの限界について調べてみた。

彗星が太陽に近づくと明るくなるが、近づき過ぎると
太陽の熱で彗星が蒸発したり強力な潮汐力で彗星が破壊されてしまう。

※潮汐力(ちょうせきりょく)：ある天体Aが重力の強力な天体Bに一定距離まで近づくと
天体Bの重力に耐えられずに天体Aが崩壊してしまうらしい。

その崩壊する目安を計算するボートルの限界は
彗星の明るさと太陽に最も近づく距離で計算できる。
Y：彗星の明るさ
　ただし、明るさといっても普通の1等星、2等星ではなくて
　彗星の絶対等級(太陽、地球、彗星の距離を1AUとした時の光度)
X：彗星の近日点距離〔AU〕

ボートルの限界は
Y<6X+7
この式が不成立となると彗星崩壊の可能性が高くなる。
つまり彗星の絶対等級が6X+7より小さく(明るく)ないとダメらしい。
注)上記式は公表されたものではありません。"<"は"<="かもしれません。

過去の彗星でボートルの限界を計算をしてみる

１．アイソン彗星　C/2012 S1(ISON)
2013年冬、マスコミでも騒がれた彗星。残念ながら崩壊してしまった。

この彗星の近日点距離は0.012AU
絶対等級は8～10等
6Y+7
=6*0.012+7
=7.072
アイソン彗星の絶対等級は8～10等で7より暗い(=彗星が小さい)ので
結果は崩壊の可能性大となってしまう。

２．ハレー彗星　1P/Halley
超有名所のハレー彗星はボートルの限界ではどのようになるのか興味深々で計算すると

近日点距離は0.586AU
絶対等級は5.5等
6*0.586+7
=10.516
ハレー彗星の絶対等級は5.5等なので流石大彗星余裕ですな。

３．ヘール・ボップ彗星 C/1995 O1(Hale・Bopp)
1997年長期間に渡って肉眼で見ることのできた彗星。

近日点距離は0.917AU
絶対等級は4等
6*0.917+7
=12.5
計算結果は余裕。肉眼で-1等までなったので近日点距離がもう少し小さければと・・・

４．マックノート彗星 C/2006 P1(McNaught)
2007年に近日点を通過し金星以上の明るさになった彗星で、ほぼ180°と大きく曲がった尾が印象的。

近日点距離は0.170AU
絶対等級は5等
6*0.170+7
=8.02
北半球での観測条件が悪かったのが残念。

５．ラヴジョイ彗星 C/2011 W3(Lovejoy)
近日点通過前からボートルの限界を割る彗星として分かっていて消滅が予想されていたが
金星並の明るさの彗星となったらしい。

近日点距離は0.0056AU
絶対等級は15等
6*0.0056+7
=7.0336
確かに絶対等級はかなり暗かったようだ。
でも、暗いから天体が小さいとは限らないと思う。
真っ白の雪玉に土を塗りたくっても大きさに関係なく暗く見えるし。

６．パンスターズ彗星 C/2021 O3(PANSTARRS)
2022年に太陽に近づく近日点距離の小さい彗星を一つ。

近日点通過日は2022年4月
近日点距離は0.287AU
絶対等級は13等
6*0.287+7
=8.722
ラヴジョイ彗星並みですな。大化けするかな？

***近日点通過後の追記***
消滅はしなかったものの期待された明るさにはならなかった。

これから近づく彗星でボートルの限界を計算をしてみる

１．西村彗星 C/2023 P1(Nishimura)
日本人が発見した彗星。

近日点通過日は2023年9月
近日点距離は0.221AU
絶対等級は11.5等
6*0.221+7
=8.326
残念ながらボートルの限界をクリアできてはいない。
追記
西村彗星のボートルの限界？を計算したときは離心率1の非周期彗星だったが
実際には約430年の周期彗星と分かった。
ということは、何度も太陽に接近した過去があるわけで崩壊せずに近日点を通過することは
難しい話ではないのかと思われる。

２．紫金山・アトラス彗星 C/2023 A3(Tsuchinshanツーチンシャン・ATLAS)
一部のサイトでは0等級になるかもしれないと言われている期待大？の彗星。

近日点通過日は2024年9月
近日点距離は0.391AU
絶対等級は6.1等
6*0.391+7
=9.346
ボートルの限界をクリア。