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[U06-06] イトカワの多バンド画像の主成分分析から示唆されるS型小惑星のスペクトル進化
背景・目的 イトカワ表面では組成の不均一性が小さいことや、宇宙風化の程度の異なる地域があることなどが知られているが[1,2]、宇宙風化以外にスペクトルを変化させる要素の有無は十分に検証されていない。我々はAMICA(Asteroid Multi-band Imaging CAmera)のイトカワ多バンド画像を用いた主成分分析(PCA)で、主成分スペクトルとその空間分布を調べている。これまでの解析で、イトカワ、メインベルト小惑星、レーザー照射した隕石のスペクトルのPCAを使った比較から、微小隕石衝突による宇宙風化[3]により小惑星のスペクトルがどう進化するかが示唆されていた[4]。しかし電磁ノイズの影響で、他の要素については解析できていなかった。本研究では電磁ノイズを除去し、宇宙風化以外に起因するスペクトル変化のトレンドを吟味することを目的として解析する。方法 AMICAの可視6バンド画像(中心波長381,429,553,700,861,960nm)を使用した。画像に含まれている周期的な電磁ノイズを正弦波の重ね合わせを引いて除去した。[5]に従い画像校正と反射率への変換、平行移動による位置合わせを行った。 得られた画像を553nm画像で規格化し、PCAを行った。特徴的な黒い岩(Black Boulder)の入った画像も用いた。Black Boulderの成因として[6]で衝撃暗化が指摘されている。また、イトカワのスペクトルをECAS [7]の540個の小惑星スペクトルデータと合わせたPCAでイトカワとメインベルト小惑星のスペクトル分布とを比較した。結果 電磁ノイズ除去処理により、除去前に比演算画像に顕著に見られた縞模様を除去できた。 イトカワのデータだけでのPCAでは、PC1は、430-700nmで特に急な立ち上がりをもつ全体的に右肩上がりのスペクトルとなった。PC1スコア空間分布は、大きなボルターの上で値が低いなど先行研究[8]で得られている宇宙風化度空間分布と調和的であった。 PC2は553nm以外の波長で正の値を持ち、短・長波長の両側に上がったスペクトルとなった。550nm付近でピーク形を持つPC2はイトカワ主要構成物質の無水ケイ酸塩のスペクトルと異なり、物質科学的な解釈は難しい。ボルダーの多い地域ではPC1は大きい、PC2は小さい値をとるが、PC１スコアの極小になるボルダーを取り囲むようにPC2スコアの極大が分布するという特徴が見られた。また、PC1、2の寄与率はそれぞれ60-75%、20-30%であった。 一方、Black BoulderのスペクトルはECASのPC空間において他の部分の作るクラスターと離れた位置に分布した。議論と展望 イトカワだけのスペクトルのPC1、2の寄与率はイトカワの表面スペクトルの不均一性は2つのプロセスによって支配されていることを示唆する。また、PC1、2スコアの分布は、PC2を決めるプロセスが、宇宙風化の中間的に進行したところで過渡的に起こることを示しているかも知れない。まだイトカワ表面の一部しか観察できていないため今後は全球解析を進めていく。学会の講演では他の地域に見られる傾向を報告する予定である。 一方、Black Boulderが作るスペクトルのトレンドが宇宙風化の影響が卓越する他の地域と異なる事実は、Black Boulder の起源が宇宙風化とは別のプロセス(衝撃暗化が一つの可能性)であることを示唆する。 今回の解析でイトカワ全体で起きている典型的宇宙風化以外のトレンドも捉えることができた。微小隕石による宇宙風化だけでなくより大きな衝突による進化プロセスを合わせて考慮することで、小惑星の進化過程を制約しスペクトルにより分類される小惑星クラス同士の関係性を導けるかも知れない。参考文献[1] Abe, M et al. (2006) Sci. 312, 1334. [2] Hiroi, T. et al. (2006) Nature 443, 56. [3] Sasaki, S. et el. (2001) Nature 410, 555-557. [4] Koga, S. et al. (2014) 45th LPSC, Abstract #1721. [5] Ishiguro, M. et al., (2010) Icarus,207, 714. [6] Hirata, N. and Ishiguro, M., (2011) 42nd LPSC, Abstract #1821. [7] Tedesco, E.F. et al. (1982) Astron.J. 87, 1585. [8] Ishiguro, M. et al. (2007) MAPS 42, 1791.