[P-CG10] Small Solar System Bodies: General and Mars Satellite Sample Return Mission

[PCG10-06] The Effect of Rotation Period on Slope Distribution on Asteroid Itokawa

*金丸 仁明¹、佐々木 晶¹ (1.大阪大学)

キーワード：Asteroid 25143 Itokawa, Gravity field, Slope, YORP effect

小惑星イトカワのようないびつな形状をもつ小天体では、自転による遠心力は表面重力場に大きな影響を与えている。太陽光圧によって小惑星の自転周期が変化することもわかってきており（YORP効果）、小惑星の集積過程や表面地形の形成を数十万年の期間で考える際には重要な要素である。
本研究では、Werner and Scheeres (1997) で提案された密度一定の多面体の重力場を計算する手法を使って、イトカワ表面における重力ポテンシャル、重力加速度、傾斜度などを計算した。傾斜度は表面の方線ベクトルとその地点での重力加速度ベクトルとのなす角で定義でき、重力場と地形の相関を考える際の指標となる。今回は、はやぶさミッションにより得られたイトカワの３次元形状モデル（Gaskell et al. 2006）とバルク密度として1.95 g/㎤（Abe et al. 2006）という値を用いた。自転周期を4時間、6.5時間、9時間、12.1324時間（観測値、Fujiwara et al. 2006）、18時間、24時間と変えて計算し、それぞれで傾斜度のヒストグラムを作成した。加えて、地域による傾斜分布のちがいを調べるため、イトカワのくびれ地域（150 自転周期が短い場合ほど、傾斜の大きな領域が減少する傾向が見られた。自転周期が6.5時間のときに傾斜の大きな領域が最も少なくなったが、自転周期を4時間まで縮めると、逆に急傾斜な地域は増える結果となった。地域別に見ると、イトカワのくびれ地域に急傾斜な領域が集中していた。イトカワ全体を見ると、10度前後の傾斜をもつ領域が最も多いが、くびれ地域では、20度から30度の傾斜をもつ領域が最も多く、それ以上の急傾斜も多く見られた。
くびれ地域に見られる急傾斜な領域は、重力的に不安定であるとも考えられる。傾斜をローカルな重力場と地形とのミスマッチの指標とするならば、自転周期を早めることである程度緩和できることがわかった。イトカワの自転周期が今よりも短かった時代に当時の重力場を反映した地形が形成され、YORP効果によって自転周期が長くなった現在でも保存されていると解釈することができる。ただし、4時間という自転周期は小惑星が形状を保つ限界であり、遠心力が重力加速度を上回る地域が出てくるものと考えられる。