S/2023 U 1のソースを表示

{{天体 基本
| 幅 = 340px
| 色 = 衛星
| 和名 = S/2023 U 1
| 英名 = 
| 画像ファイル = S 2023 U 1 annotated.png
| 画像サイズ = 260px
| 画像説明 = [[2023年]][[11月4日]]に[[マゼラン望遠鏡]]によって撮影された S/2023 U 1 の画像
| 仮符号・別名 = 
| 視等級 = 26.7<small>（平均）</small>{{R|sheppard}}
| 視直径 = 
| 分類 = [[天王星の衛星]]<br>[[不規則衛星]]
| 軌道の種類 = [[キャリバン (衛星)|キャリバン群]]{{R|sheppard|carnegie}}
}}
{{天体 発見
| 色 = 衛星
| 初観測日 = [[2023年]][[11月4日]]{{R|mpec}}
| 発見公表日 = [[2024年]][[2月23日]]{{R|mpec}}
| 発見者 = [[スコット・S・シェパード]]{{R|mpec|jpl_discovery}}
| 発見場所 = [[ラス・カンパナス天文台]]{{R|mpec}}<br>（{{flag|CHI}}）
| 発見方法 = 
| 現況 = 
}}
{{天体 軌道
| 色 = 衛星
| 元期 = [[時刻系#太陽系力学時（TDB）|TDB]] 2,451,544.5（[[2000年]][[1月1日|1月1.0日]]）{{R|jpl_orbit}}
| 固有軌道長半径 = 7,976,600 [[キロメートル|km]]{{R|jpl_orbit}}
| 近点・遠点対象 = 天
| 近点距離 = 5,982,500 km{{Efn2|name="peri_apo"|現時点でジェット推進研究所 (JPL) が公開している固有軌道長半径と固有離心率より計算。両者は長い時間スケールに渡って平均化された数値であるため、実際には軌道を周回する度に天王星からの近天点と遠天点の距離は変化しており、必ずしもこの値になる訳ではない。}}
| 遠点距離 = 9,970,800 km{{Efn2|name="peri_apo"}}
| 固有離心率 = 0.250{{R|jpl_orbit}}
| 固有公転周期 = 680.776 [[日]]{{R|jpl_orbit}}（1.863 [[ユリウス年|年]]）
| 固有軌道傾斜角 = 143.9[[度 (角度)|°]]<small>（[[黄道]]面に対して）</small>{{R|jpl_orbit}}
| 固有近点引数 = 158.7°{{R|mpec}}
| 近点黄経 = 
| 固有昇交点黄経 = 260.2°{{R|mpec}}
| 固有平均近点角 = 101.8°{{R|jpl_orbit}}
| 平均黄経 =
| 前回近点通過 = 
| 次回近点通過 = 
| 主惑星 = [[天王星]]
}}
{{天体 物理
| 色 = 衛星
| 直径 = 約 8 [[キロメートル|km]]{{R|sheppard|carnegie}}<br>8 - 12 km{{Efn2|name="diameter"|<math>D = \frac{1329}{\sqrt{p}} 10^{-0.2 H}</math>より計算{{R|CNEOS}}。<math>D</math>は直径（km）、<math>p</math>は[[アルベド]]（反射能）、<math>H</math>は[[絶対等級#惑星などの絶対等級 (H)|絶対等級]]を指す。ここではアルベドを 0.04 - 0.10 と仮定し、この範囲における直径を示している。}}
| 半径 =
| 平均直径 = 
| 平均半径 = 
| 表面積 = 
| 体積 = 
| 質量 = 
| 平均密度 = 
| 表面重力log = 
| 脱出速度 = 
| 自転速度 = 
| 自転周期 = 
| 絶対等級 = 13.7{{R|mpec}}
| アルベド = 
| 表面温度 = 
| 大気圧 = 
| 大気 = 
}}
{{天体 終了
| 色 = 衛星
}}
'''S/2023 U 1''' は、[[天王星]]を[[公転]]している[[衛星]]の一つである。[[2023年]][[11月4日]]に[[スコット・S・シェパード]]が[[チリ]]の[[ラス・カンパナス天文台]]で行った観測で初めて発見され{{R|jpl_discovery}}、[[2024年]][[2月23日]]にその発見が公表された{{R|mpec}}。天王星からの[[軌道長半径]]は約800万 [[キロメートル|km]] で、軌道を一周するのに約2年を要する。

== 発見 ==
S/2023 U 1 は、[[2023年]][[11月4日]]に[[チリ]]の[[ラス・カンパナス天文台]]にある口径 6.5 m の[[マゼラン望遠鏡]]を使った天王星の[[不規則衛星]]の探索中に[[スコット・S・シェパード]]によって初めて観測された{{R|mpec}}。シェパードは[[スペックル・イメージング#シフト・アンド・アッド法に基づく技術|シフト・アンド・アッド法]] (shift-and-add technique) と呼ばれる方法を用いることで微かな S/2023 U 1 からの光を検出することに成功した。この技術では、望遠鏡を用いて長時間露光した画像を多数撮影し、それらを主惑星の動きに追従するように位置を合を合わせ、これらの画像を全て加算して単一の画像を生成させれば、線状に写る遠方の[[恒星]]や[[銀河]]に対して、主惑星と同じような動きをしている衛星からの微かな光点が見えるようになる{{R|carnegie|space.com}}。同様の観測手法は[[2023年]]に新たに報告された[[土星]]の衛星の観測の際にも用いられている<ref>{{cite web|url=https://science.ubc.ca/news/saturn-now-leads-moon-race-62-newly-discovered-satellites|title=Saturn now leads moon race with 62 newly discovered moons|work=UBC Science|publisher=[[ブリティッシュ・コロンビア大学|University of British Columbia]]|date=2023-05-11|accessdate=2024-02-27}}</ref>。シフト・アンド・アッド法をマゼラン望遠鏡のような非常に口径の大きい望遠鏡に適用させることで、シェパードはこれまでの捜索よりもさらに深く天王星の不規則衛星を観測できるようになったとしている{{R|carnegie}}。 

フォローアップ観測を行うため、シェパードは研究者の Marina Brozović と Robert Jacobson と協力して、他の日時におけるこの衛星の軌道と位置の予測を計算した。シェパードは2023年[[12月6日]]と[[12月13日]]にもマゼラン望遠鏡で観測を行い、[[ハワイ島]]の[[マウナ・ケア山]]にある口径 8.2 m の[[国立天文台ハワイ観測所すばる望遠鏡|すばる望遠鏡]]で[[2021年]][[9月8日]]に行われた観測と同年[[12月2日]]にマゼラン望遠鏡で行われた観測まで遡り、衛星を追跡することができた{{R|mpec|carnegie}}。シェパードなどによって新たに発見された[[海王星]]の不規則衛星である [[S/2021 N 1]] と [[S/2002 N 5]] の2つと併せて、[[小惑星センター]] (MPC) が[[2024年]][[2月23日]]に公開した小惑星電子回報 (MPEC) にて発見が公表され、''S/2023 U 1'' という[[仮符号]]が割り当てられた{{R|mpec}}。これにより、[[天王星の衛星]]の総数は27個から28個となった{{R|space.com}}。発見が公表されたのは2024年であるが、2023年に撮影された画像から初めて存在が知られたため、仮符号には ''2023'' が付されている。天王星を公転する衛星が新たに発見されるのは[[2003年]]に発見が公表された[[マーガレット (衛星)|マーガレット]]<ref>{{cite web|url=https://www.minorplanetcenter.net/iau/mpec/K03/K03T58.html|title=MPEC 2003-T58 : S/2003 U 3|work=Minor Planet Electronic Circulars|publisher=Minor Planet Center|date=2003-10-09|accessdate=2024-02-23}}</ref>以来、約20年ぶりとなった{{R|sheppard|carnegie|space.com}}。

== 軌道 ==
[[File:Irregular moon orbits a vs. i.jpg|thumb|right|upright=1.5|横軸を主惑星からの[[軌道長半径]]、縦軸を軌道の[[軌道傾斜角]]とした際の木星（赤）、土星（黄緑）、天王星（マゼンダ）、海王星（青）の不規則衛星の分布を示したグラフ。横軸の軌道長半径は主惑星の[[ヒル球|ヒル半径]]に対する割合を、縦軸の軌道傾斜角は[[黄道]]面に対する傾きを示している。衛星の相対的な大きさはプロットされている図形の大きさで表している。このグラフから、天王星の不規則衛星の一部はキャリバン群と呼ばれるグループを構成していると考えられる。データは2024年2月時点のもの。]]
天王星から遠くにあり、[[黄道]]面に対して大きく傾斜し扁平した[[楕円軌道]]を描いている S/2023 U 1 は [[不規則衛星]]に分類される。不規則衛星は主惑星からの距離が遠く、主惑星との[[重力]]による束縛が緩いため、その軌道は[[太陽]]や他の[[惑星]]の重力によって頻繁に乱される（[[摂動 (天文学)|摂動]]）ことが知られている{{R|Brozović2022}}。これにより不規則衛星の軌道は短期間で大きく変化するため、特定の日時のみを[[元期]]とした接触[[軌道要素]]では、[[ケプラーの法則]]に基づく単純な楕円軌道では不規則衛星の長期的な軌道運動を正確に表すことができない。代わりに{{仮リンク|固有軌道要素|en|Proper orbital elements}}（または平均軌道要素）は長期間に渡って摂動を受けている軌道を平均化し、短期間における軌道の変化の影響を除いて計算されるため、不規則衛星の長期的な軌道をより正確に表すのに用いられる{{R|Brozović2022}}<ref>{{cite journal|last=Jacobson|first=Robert A.|last2=Brozović|first2=Marina|last3=Mastrodemos|first3=Nickolaos|last4=Riedel|first4=Joseph E.|last5=Sheppard|first5=Scott S.|title=Ephemerides of the Irregular Saturnian Satellites from Earth-based Astrometry and Cassini Imaging|year=2022|journal=The Astronomical Journal|volume=164|issue=6|id=240|pages=10|doi=10.3847/1538-3881/ac98c7|bibcode=2022AJ....164..240J}}</ref>。

[[1600年]]から[[2400年]]までの800年間に渡って平均化された S/2023 U 1 の天王星からの固有[[軌道長半径]]は約 798万 km（約 0.053 [[天文単位|au]]）で、固有[[公転周期]]は地球における約1.86年となっている{{R|jpl_orbit}}。固有軌道[[離心率]]は 0.25 で、[[黄道]]面に対する固有[[軌道傾斜角]]は約144度となっている{{R|jpl_orbit}}。軌道傾斜角が90度を超えているため、天王星が太陽の周囲を公転する方向とは逆方向に公転している[[逆行衛星]]となる{{R|sheppard}}。他の天体からの摂動の影響により、先述の通り S/2023 U 1 の軌道要素は長い時間スケールでは大きく変動し、軌道長半径は 797万 kmから 798万 km 、軌道離心率は 0.14 から 0.29 、軌道傾斜角は141度から144度の範囲で変化する<ref>{{cite web|url=https://ssd.jpl.nasa.gov/horizons_batch.cgi?batch=1&COMMAND=%272023U1%27&TABLE_TYPE=%27ELEMENTS%27&START_TIME=%271600-02-01%27&STOP_TIME=%272399-12-01%27&STEP_SIZE=%27730d%27&CENTER=%27500@7%27&OUT_UNITS=%27KM-D%27|title=JPL Horizons On-Line Ephemeris for 2023U1 Osculating Orbit (1600-Feb-01 to 2399-Dec-01)|work=[[JPL Horizons On-Line Ephemeris System]]|publisher=Jet Propulsion Laboratory|accessdate=2024-03-27}} Ephemeris Type: Elements. Center: 500@7 (Uranus Barycenter).</ref>。平均で地球上における約5,021年周期の交点移動 ([[:en:Nodal precession|Nodal precession]]) と、約5,078年周期の[[近点移動]]がみられる{{R|jpl_orbit}}。

S/2023 U 1 は天王星からの軌道長半径においてその両側に位置している[[ステファノー (衛星)|ステファノー]]と[[キャリバン (衛星)|キャリバン]]と共に、天王星から遠く離れた逆行軌道を公転している不規則衛星のグループである「キャリバン群 (Caliban group)」を構成する一員であるとされている。キャリバン群に属する衛星は、天王星からの軌道長半径が 700万 km から 800万 km、軌道の離心率が 0.16 から 0.23 、軌道傾斜角が141度から144度の範囲内に収まる軌道要素を持つ{{R|sheppard}}。他の全ての不規則衛星のグループと同様に、キャリバン群は天王星が形成された後に外部から天王星の重力に捉えられて公転していたさらに大きな衛星が[[小惑星]]や[[彗星]]との衝突によって破壊されたことによって形成されたと考えられており、衝突で生じて飛散した多くの破片が天王星の周りを元々存在していた衛星と同じような軌道を描いて公転しているものであるとされている{{R|carnegie|space.com}}。

== 物理的特徴 ==
S/2023 U 1 は非常に暗く、地球から見た[[見かけの等級|見かけの明るさ]]の平均は26.7[[等級 (天文)|等級]]であり{{R|sheppard}}、地球上からはマゼラン望遠鏡のような[[世界の大規模反射望遠鏡一覧|最大級の口径を持つ望遠鏡]]でのみ観測することができる<ref>{{cite journal|last=Jewitt|first=David|last2=Haghighipour|first2=Nader|title=Irregular Satellites of the Planets: Products of Capture in the Early Solar System|year=2007|journal=Annual Review of Astronomy and Astrophysics|volume=45|issue=1|pages=266–295|doi=10.1146/annurev.astro.44.051905.092459|bibcode=2007ARA&A..45..261J|s2cid=13282788|arxiv=astro-ph/0703059}}</ref>。ほとんどの不規則衛星に対して用いられる典型的な[[幾何学的アルベド]]の値である 0.04 - 0.10<ref>{{cite journal|last=Sharkey|first=Benjamin N. L.|last2=Reddy|first2=Vishnu|last3=Kuhn|first3=Olga|last4=Sanchez|first4=Juan A.|last5=Bottke|first5=William F.|title=Spectroscopic Links among Giant Planet Irregular Satellites and Trojans|year=2023|journal=The Planetary Science Journal|volume=4|issue=11|id=223|pages=20|doi=10.3847/PSJ/ad0845|bibcode=2023PSJ.....4..223S|s2cid=264819644|arxiv=2310.19934}}</ref> を用いると、S/2023 U 1 の直径は 8 - 12 km となる{{Efn2|name="diameter"}}。シェパードは S/2023 U 1 の直径を約 8 km と推定している{{R|sheppard|carnegie}}。この直径の場合、それまでに発見されていた天王星の衛星の中では、直径が約 12 km 程度とされる可能性も示されていた[[マブ (衛星)|マブ]]<ref>{{cite journal|last=Molter|first=Edward M.|last2=De Pater|first2=Imke|last3=Moeckel|first3=Chris|title=Keck near-infrared detections of Mab and Perdita|year=2023|journal=Icarus|volume=405|page=115697|doi=10.1016/j.icarus.2023.115697|bibcode=2023Icar..40515697M|s2cid=259885759|arxiv=2307.13773}}</ref>を下回り、これまでに発見されている中では最も小さな天王星の衛星であるとみられている{{R|sheppard}}。

== 脚注 ==
=== 注釈 ===
{{notelist2}}

=== 出典 ===
{{Reflist|refs=
<ref name="sheppard">{{cite web|last=Sheppard|first=Scott S.|url=https://sites.google.com/carnegiescience.edu/sheppard/moons/uranusmoons|title=Moons of Uranus|work=Earth and Planets Laboratory|publisher=[[カーネギー研究所|Carnegie Institution for Science]]|accessdate=2024-02-29}}</ref>

<ref name="carnegie">{{cite web|url=https://carnegiescience.edu/new-moons-uranus-and-neptune-announced|title=New Uranus and Neptune Moons|work=Earth and Planetary Laboratory|publisher=Carnegie Institution for Science|date=2024-02-23|accessdate=2024-02-29}}</ref>

<ref name="mpec">{{cite web|url=https://www.minorplanetcenter.net/mpec/K24/K24DB3.html|title=MPEC 2024-D113 : S/2023 U 1|work=Minor Planet Electronic Circulars|publisher=Minor Planet Center|date=2024-02-23|accessdate=2024-02-29}}</ref>

<ref name="jpl_discovery">{{cite web|url=https://ssd.jpl.nasa.gov/sats/discovery.html|title=Planetary Satellite Discovery Circumstances|work=[[ジェット推進研究所|Jet Propulsion Laboratory]]|publisher=[[アメリカ航空宇宙局|NASA]]|accessdate=2024-02-28}}</ref>

<ref name="CNEOS">{{cite web|url=https://cneos.jpl.nasa.gov/tools/ast_size_est.html|title=Asteroid Size Estimator|publisher=Center for Near Earth Object Studies (CNEOS)|accessdate=2024-02-28}}</ref>

<ref name="space.com">{{cite web|author=Sharmila Kuthunur|url=https://www.space.com/new-moons-discovered-uranus-neptune|title=3 tiny new moons found around Uranus and Neptune — and one is exceptionally tiny|website=Space.com|date=2024-02-24|accessdate=2024-02-28}}</ref>

<ref name="Brozović2022">{{cite journal|last=Brozović|first=Marina|last2=Jacobson|first2=Robert A.|title=Orbits of the Irregular Satellites of Uranus and Neptune|year=2022|journal=The Astronomical Journal|volume=163|issue=5|id=241|pages=12|doi=10.3847/1538-3881/ac617f|bibcode=2022AJ....163..241B|s2cid=248458067}}</ref>

<ref name="jpl_orbit">{{cite web|url=https://ssd.jpl.nasa.gov/sats/elem/|title=Planetary Satellite Mean Elements|publisher=Jet Propulsion Laboratory|work=NASA|accessdate=2024-02-28}}</ref>
}}

== 関連項目 ==
*[[太陽系の衛星の一覧]]
*[[S/2021 N 1]]
*[[S/2002 N 5]]

== 外部リンク ==
* {{cite web|last=Sheppard|first=Scott S|url=https://sites.google.com/carnegiescience.edu/sheppard/home/newuranusneptunemoons/newuranusneptuneimages|title=New Uranus and Neptune Moon Images.|work=Earth and Planetary Laboratory|publisher=Carnegie Institution for Science|accessdate=2024-02-29}}（同時に発見が報告された S/2023 U 1、S/2021 N 1、S/2002 N 5 の画像）
*{{cite web|author=Jamie Carter|url=https://www.forbes.com/sites/jamiecartereurope/2024/02/24/scientists-have-discovered-three-new-moons-in-our-solar-system/?sh=50d7ebca3550|title=Scientists Have Discovered Three New Moons In Our Solar System|publisher=[[フォーブス (雑誌)|Forbes]]|date=2024-02-24|accessdate=2024-02-29}}
*{{cite web|author=彩恵りり|url=https://sorae.info/astronomy/20240228-uranus-and-neptune-moons.html|title=天王星に1個、海王星に2個の新しい衛星を発見！ 天王星は20年ぶり|date=2024-02-28|accessdate=2024-02-29}}

{{天王星の衛星}}
[[Category:天王星の衛星]]
[[Category:不規則衛星]]
[[Category:2023年発見の天体]]
[[Category:天文学に関する記事]]