オリオン座流星群のダストトレール

　オリオン座流星群は、みずがめ座η流星群とともにハリー彗星を母天体とする流星群であるとされている。しかし、現在のハリー彗星の軌道と地球の軌道の距離は、オリオン座流星群で0.16AU、みずがめ座η流星群で0.08AUあり、流星群が出現するにはあまりにも遠い距離である。ハリー彗星の軌道は木星に接近せず、弱い摂動しか受けないので、軌道進化が遅いことを考えると、これは、ハリー彗星からダストが放出された時期がかなり古いことを示唆している。
　 　ハリー彗星は最も古くは-239年に観測記録があり、それ以来30回の出現は、毎回観測記録がある。最も古くから観測されてきた彗星なのである。ヨーマンスらによると、その軌道要素は以下のとおりである。

公転回数	近日点通過年	近日点距離	離心率	軌道傾斜角	近日点引数	昇公点黄経	公転周期
n		q	e	i	ω	Ω	P
0	1986	0.5871	0.9673	162.24	111.87	58.86	76.0
5	1607	0.5836	0.9675	162.91	107.55	53.77	76.1
10	1222	0.5742	0.9688	163.19	103.85	49.30	79.1
15	837	0.5823	0.9678	163.45	100.10	44.93	76.9
20	451	0.5737	0.9689	163.48	97.03	41.21	79.3
25	66	0.5851	0.9676	163.58	92.65	36.13	76.5
29	-239	0.5854	0.9676	163.47	88.11	30.81	76.7

　これを見ると、過去2200年間にハリー彗星の軌道は、近日点距離、離心率、軌道傾斜角にはあまり変化がなく、近日点引数と昇交点黄経が経年変化しているだけであることがわかる。これは、軌道の形はあまり変化しないで、軌道面がゆっくりと回転しているだけであることを示している。
　-239年以前の軌道については、観測がないのであまり長く遡ることはできない。仮に計算したとしても、初期値や非重力効果の誤差によって、計算された軌道は、真の軌道からどんどん外れていってしまう。流星予報の場合、だいたい500-1000年ぐらいが限界である。それ以上は、１つの軌道について計算して議論してもあまり意味はなく、初期値を変えた多くの軌道について計算してみて、その多くの軌道で同じような結果が出るのならば確からしい、といった統計的な議論が必要となる。
　さて、佐藤幹哉は、2006年と2007年のオリオン座流星群の大出現の原因は、約3000年前のダストトレールが原因であるという研究結果を発表した。また、-835年のダストトレールの接近で2007年のみずがめ座流星群は大出現するであろう予報したが、実際には特に目立った出現はなかった。
　弱い摂動しか受けないハリー彗星の軌道は、過去2200年間に軌道面がゆっくりと回転しているだけで、あと600年余りの短い時間で軌道が劇的に変化して地球に接近するようになることは、天体力学の常識からして考えにくいことである。金星や火星に接近して軌道が変化した可能性も考えられるが、金星や火星の質量は小さいので、そのような大きな摂動を与えるような接近は、ピンポイントでしか起こらない確率の低いものである。もしそのような接近が起こったら、それより以前の軌道は完全にカオス的な軌道になるので、数値計算で遡っても意味はなく、原因となるダストトレールを特定することはできない。おそらく、オリオン座流星群の大出現となった真のダストトレールは、3000年前よりもっと古いものであろう。
　弱い摂動しか受けないハリー彗星の軌道の形が変化するメカニズムとしては、数万年のタイムスケールで作用する長周期摂動がある。地球の軌道も長周期摂動によって離心率が変化しているが、地球の自転軸の傾きの変化とあいまって、約10万年の周期で氷河期が訪れるミランコビッチサイクルの原因として説明できるとされている。すなわち、地球の離心率や自転軸の傾きの変化によって、太陽光の当たり方が変化するので、地球が暖かくなったり冷えたりするというわけである。
　ハリー彗星の軌道についても、おそらく数万年のタイムスケールで離心率が変化しているはずである。そして過去のある時期、ハリー彗星の軌道は地球にもっと接近していて、その時に放出されたダストトレールが接近してきて、大出現となったのではないだろうか。しかしそれがいつごろのことか、確かに特定することは難しそうである。