Thermophysical Characteristics of OSIRIS-REx Target Asteroid (101955) Bennu
在这项工作中,我们研究了OSIRIS-REx目标小行星(101955)Bennu的热物理性质,包括热惯性,粗糙度和表面晶粒尺寸,使用的热物理模型与最近更新的3D雷达导出的形状模型(\cite [Nolan et al.,2013]{Nolan 2013})和中红外观测(\cite [M $\ddot{u}$ ller等人,2012]{Muller 2012},\cite [Emery等人,2014]{Emery2014})。我们发现,小行星承担的有效直径$510^{+6}_{-40}$米,几何的$0.047^{+0.0083}_{-0.0011}$,$0.04^{+0.26}_{-0.04}$的粗糙度分数,热惯性$240^{+440}_{-60}\rm~Jm^{-2}s^{-0.5}K^{-1}$为我们的最佳拟合解决方案。最好的估计热惯量表明,细粒风化层可能覆盖了大部分的Bennu的表面,其中的晶粒尺寸可能会有所不同,从$1.3$到$31$ ~ mm。我们的结果表明,Bennu是适合的OSIRIS-REx任务返回样品到地球。
2015-11-09 astro-ph.EP
Thermophysical Modeling of Asteroid Surfaces using Ellipsoid Shape Models
热物理模型已被证明是解释小行星表面红外辐射的有力工具,通常利用事先获得的形状模型和自旋轴作为输入边界条件。然后,我们测试采用TPM的方法-假设的椭圆形-利用组合的热多波长观测获得的前和后反对。在这些观测环境下,热红外数据在限制热惯性和自旋感以及其他物理特性方面具有固有的优势。我们表明,尽管缺乏上述先验知识,一个对象的大小,热惯性和热惯性是很好的约束精度与以前的技术。还可以对表面粗糙度、形状和自旋方向进行有用的估计,并取得不同程度的成功。应用该方法的WISE观测,我们提出了最佳拟合的大小,热惯性,表面粗糙度,形状伸长率和自旋方向感的21个小行星。我们探讨了热惯量与直径的相关性,占其依赖于日心距。
2018-11-07 astro-ph.EP
Thermophysical Modeling of 20 Themis Family Asteroids with WISE/NEOWISE Observations
Themis家族是主带中最大和最古老的小行星群之一。水冰可能广泛存在于母体(24)忒弥斯。在这项工作中,我们采用先进的热物理模型,以及从美国宇航局的宽视场红外探测探测器中红外测量,探索热参数的20忒弥斯家庭成员。这里我们证明了平均热惯量和几何惯量分别为~ $39.5\pm26.0 ~\rm J m^{-2} s^{-1/2} K^{-1}$和$0.067\pm0.018$。家族成员在其表面上具有相对中等的粗糙度分数。我们发现Themis成员的相对较低的反射率与B型和C型小行星的典型值一致。如前所述,Themis家族具有非常低的热惯性,这表明其表面具有精细且成熟的风化层。Themis成员的热惯性和几何相似性可能揭示了它们在起源和演化上的密切联系。此外,我们给出了几个主要家庭的热参数的比较结果。
2021-05-17 astro-ph.EP
Thermophysical characteristics of the large main-belt asteroid (349) Dembowska
(349)Dembowska是一颗巨大而明亮的主带小行星,自转速度快,自转轴倾斜。它可能经历了部分融化和分化。我们约束Dembowska的热物理性质,例如,利用先进热物理模型(ATPM)对IRAS、AKARI、WISE和Subaru/COMICS四组不同时期的热红外数据进行了分析,得到了$Γ=20^{+12}_{-7}\rm~Jm^{-2}s^{-0.5}K^{-1}$、$f_{\rm r}=0.25^{+0.60}_{-0.25}$、$p_{\rm v}=0.309^{+0.026}_{-0.038}$和$D_{\rm eff}=155.8^{+7.5}_{-6.2}\rm~km$在3个$σ$不确定度范围内的热惯性、粗糙度、几何半径和有效直径。此外,通过对WISE观测到的热光曲线进行建模,我们得到了每个数据集的旋转相位。这些旋转分辨的数据并没有显示出整个表面的热惯性和粗糙度的显着变化,表明Dembowska的表面应该被一个尘土飞扬的风化层覆盖,岩石或巨石很少。此外,Dembowska的低热惯性与其他大于100公里的小行星没有显着差异,表明这些大型小行星的动力学寿命足够长,使其表面具有足够低的热惯性。此外,基于导出的表面热物理性质,以及已知的轨道和旋转参数,我们可以模拟Dembowska的表面和地下温度在整个轨道周期。地面温度从$\sim40$ K到$\sim220$ K变化,表现…
2017-08-10 astro-ph.EP
Surface Properties of Asteroids from Mid-Infrared Observations and Thermophysical Modeling
这项工作的主题是小行星的物理特性,重点是近地小行星的热惯性。热惯性支配着Yarkovsky效应,这是一种非重力作用,可显著改变直径不超过\sim 20公里的小行星的轨道。然而,以前对包括近地小行星在内的小行星的热惯性知之甚少。观测和理论工作的报告。使用斯皮策空间望远镜和3.0米红外辐射跟踪滤波器在中红外(5-35微米)波长范围内观测到了小行星的热辐射。详细的热物理模型(TPM)已经开发和广泛的测试,这是第一个详细的TPM显示适用于NEA数据。我们的主要结果是确定5个近地小行星的热惯性,增加了近地小行星的总数量与测量的热惯性到6。对于我们的两个目标,以前可用的估计是完善的。我们的研究结果首次确定了近地小行星的典型热惯性,约为300 J s^{-1/2} K^{-1} m^{-2},比大型主带小行星的典型热惯性大一个数量级以上。特别是,热惯性似乎随着小行星直径的减小而增加。我们的研究结果已被同事估计的Yarkovsky效应的大小依赖,从而解释了明显的差异,在大小频率分布的NEAs和类似大小的MBA。热惯性是表面上存在或不存在颗粒材料的非常敏感的指标。我们的研究结果表明,即使是次公里的小行星覆盖着粗糙的风化层。
2012-08-20 astro-ph.EP
Surface thermophysical properties investigation of the potentially hazardous asteroid (99942) Apophis
在这项工作中,我们研究了小行星(99942)Apophis的表面热物理性质(热发射率,热惯性,粗糙度和几何曲率),使用现有的热红外观测的CanariCam的大望远镜CANARIAS和远红外数据的PACS的Herschel,先进的热物理模型的基础上。结果表明,阿波菲斯的热发射率在$8.70~μm$到$160~μm$之间具有波长依赖性,最大热发射率可能出现在$20~μm$附近,与灶神星相似.此外,我们进一步推导了Apophis在$Γ=100^{+100}_{-52}\rm~Jm^{-2}s^{-0.5}K^{-1}$,$f_{\rm r}=0.78\sim1.0$,$p_{\rm v}=0.286^{+0.030}_{-0.026}$,$D_{\rm eff}=378^{+19}_{-25}\rm~m$的一个可能的1 $σ$尺度和$Γ=100^{+240}_{-100}\rm~Jm^{-2}s^{-0.5}K^{-1}$,$f_{\rm r}=0.2\sim1.0$,$p_{\rm v}=0.286^{+0.039}_{-0.029}$,$D_{\rm eff}=378^{+27}_{-29}\rm~m$的3 $σ$尺度下的热惯性,粗糙度分数,几何半径和有效直径。小行星Apophis的热惯量较低,但表面粗糙度较高,这可能意味着Apophis表面可能存在风化层,并且与小行星Itokawa…
2017-03-20 astro-ph.EP
Thermophysical Investigation of Asteroid Surfaces II: Factors Influencing Grain Size
小行星表面经受机械风化过程,导致风化层的发展和演变。两个拟议的机制-冲击轰击和热疲劳-已被提议为可行的和主要的风化过程。在此之前,我们编制和估计了数百颗小行星(大部分在主带)的热惯性,并确定了它们对温度、直径和旋转周期的依赖性。在这项工作中,我们估计从这个大的热惯性数据集使用热导率模型的小行星风化层的粒度。在我们之前的工作之后,我们对粒度数据集进行多变量线性模型拟合,并量化其对直径和旋转周期的依赖性。我们发现,最佳拟合模型拟合表明,小行星颗粒大小与小于10公里的小行星的物体大小成反比,并且在此大小截止值以上没有表现出任何关系。当旋转周期大于~5 hr时,旋转周期与粒度成正相关,小于5 hr时,旋转周期与粒度成负相关。我们认为,冲击风化和热疲劳是重要的风化机制。此外,我们运行事后的t-检验光谱组之间,以确定我们的小行星集之间的组成差异。值得注意的是,疑似富含金属的M型和E型小行星的颗粒尺寸大于预期,P型小行星的颗粒明显小于其他类型
2022-03-16 astro-ph.EP
Asteroid Thermal Inertia Estimates from Remote Infrared Observations: The Effects of Surface Roughness and Rotation Rate
小行星表面的热惯性可以提供对风化层性质的深入了解,例如是否存在一层细尘、岩石表面的密度和导热性,以及与其他观测数据一起提供矿物学方面的信息。了解小行星的表面特征对于行星防御举措和资源开采(“小行星采矿”)十分重要。Harris和Drube提出了一种估算小行星热惯性的简单方法,该方法适用于大量热红外观测数据,如红外空间望远镜获得的数据。我们比较结果从哈里斯-Drube估计与最近公布的小行星的热惯性值从详细的热物理模型,并提供了一个解释减少表面粗糙度的一些不一致的结果。覆盖着细小尘埃的光滑表面可以解释一些缓慢旋转的主带小行星(MBA)的热物理模型得出的热惯性值出乎意料的低。在近地天体(NEO)的情况下,我们表明,从估计的结果与热物理建模,只有少数例外。我们讨论的特殊情况下,近地天体(101955)Bennu,(162173)Ryugu和(29075)1950 DA的背景下,从我们的估计结果。鉴于热物理建模的数据要求和复杂性,基于相对简单概念的数据分析工具可在“快速”评估小行星特别是近地天体的热红外数据方面发挥重要作用。
2020-10-05 astro-ph.EP
A 3D thermophysical model for binary asteroid systems: Application to the BYORP effect on (175706) 1996 FG3
为研究双小行星形状和热物理性质对表面温度及BYORP效应的影响,开发了平衡多因素的3D热物理模型,应用于(175706) 1996 FG3发现热效应会改变温度和BYORP系数,需纳入建模。
2025-08-26 astro-ph.EP
Characterizing Asteroids Multiply-Observed at Infrared Wavelengths
我们报告了Wright(2007)的热物理模型对WISE和NEOWISE观测到的10颗小行星通量的马尔可夫链蒙特卡罗拟合。当人们在多个时期观测一颗小行星时,这个模型特别有用,因为它利用了不同当地时间和纬度的观点来确定自旋轴和热参数。NEOWISE观测到的许多小行星已经被WISE成像,因此这一概念证明表明有机会使用旋转的环形山热物理模型来确定大量小行星的表面热特性。
2015-09-30 astro-ph.EP
Near-Earth asteroid (3200) Phaethon. Characterization of its orbit, spin state, and thermophysical parameters
近地小行星(3200)法厄同是一个有趣的天体:它的近日点只有0.14天文单位,与双子座流星群有关。我们的目标是使用所有可用的磁盘集成光学数据,以获得一个可靠的凸形模型法厄同。通过解释可用的空间和地面的热红外数据和斯皮策光谱使用热物理模型,我们的目标还在于进一步限制其大小,热惯性和可见的几何相似性。我们应用凸反演方法获得的新的光学数据由六台仪器和以前的观测。然后,凸形模型被用作热物理建模的输入。我们还研究了法厄同的轨道和自旋轴的长期稳定性与轨道和旋转状态的数值积分。我们提出了一个新的Phaethon的凸形模型和转动状态:恒星自转周期为3.603958(2)h,优极方位的黄道坐标为(319 $^{\circ}$,$-$ 39 $^{\circ}$),不确定度为5 $^{\circ}$.此外,我们推导出它的大小($D$ =5.1 $\pm$ 0.2公里),热惯性($Γ$ =600 $\pm$ 200 J m $^{-2}$ s $^{-1/2}$ K $^{-1}$),几何可见光散射($p_{\mathrm{V}}$ =0.122 $\pm$ 0.008),并估计宏观表面粗糙度。我们还发现,在过去的几千年里,太阳在近日点通过照明是不连接到一个特定的区域上的表面,这意味着非优先加热。
2016-05-26 astro-ph.EP
Thermophysical Modelling of Eclipse and Occultation Events in Binary Asteroid Systems
本研究改进热物理模型分析双小行星热红外光变,测定热惯量并揭示其对光变形态的影响,为Hera和Lucy任务提供支持。
2024-09-19 astro-ph.EP
Thermophysical modeling of NEOWISE observations of DESTINY+ targets Phaethon and 2005 UD
只要有足够的观测数据,热物理模型就可以改进对小行星表面物理和热特性的限制,使其超出从更简单的热模型中可以推断出的范围。我们提出的热物理模拟结果的观测NEOWISE任务的两个近地小行星的目标的DESTINY+飞越任务:(3200)Phaethon和(155140)2005 UD。我们的模型假设一个旋转的,有坑的,球形的表面,并采用蒙特卡罗马尔可夫链来探索多维参数空间的拟合。我们发现一个有效的球形直径为Phaethon的$4.6^{+0.2}_{-0.3}~$公里,一个几何的$p_V=0.16\pm0.02$,和热惯性$Γ=880$ $^{+580}_{-330}$,使用五个时期的NEOWISE观测。最适合(155140)2005 UD的模型由于只有两个NEOWISE观测历元而受到较少的约束,给出的直径为$1.2\pm0.4~$ km,几何参数为$p_V=0.14\pm0.09$。
2019-07-10 astro-ph.EP
Asteroid shapes and thermal properties from combined optical and mid-infrared photometry inversion
光学光变曲线可以用来重建小行星的形状和自旋。由于未知的参数,这些模型是无标度的。当热红外数据可用时,它们可用于缩放形状模型,并通过应用热物理模型来导出表面的热物理性质。我们介绍了一种新的方法,同时反演的光学和热红外数据,使小行星的大小,以及它的形状和自旋状态。该方法通过基于梯度的优化来优化所有相关参数(形状及其尺寸、自旋状态、光散射特性、热惯性、表面粗糙度)。通过求解一维热扩散方程来计算热发射。需要校准的光学光度测量和不同波长的热通量作为输入数据。我们证明的可靠性和测试的方法对选定的目标与不同数量和质量的数据的准确性。我们的结果一般同意由独立的方法得到的。将光学和热数据结合到一个反演方法中,为利用WISE数据处理大型光学巡天测光提供了新的可能性。它还提供了更现实的热物理参数的误差估计。
2017-06-05 astro-ph.EP
Evidence of surface heterogeneity on active asteroid (3200) Phaethon
热红外辐射和热物理模拟技术是破译小行星表面性质的有力工具。近地小行星(3200)法厄同是一颗近日点距离非常小的活跃小行星,很可能是双子座流星雨的源头。我们估计和解释这个非凡的小行星的热惯性使用的观测跨越十个不同的目击。在这些目击热惯性的变化是不一致的预期温度依赖的热惯性从风化层内的辐射热传递理论。因此,我们测试是否可以解释的变化,在热惯性的基岩和两个空间异质性的情况下,通过模拟风化层。我们发现,Phaethon的南北半球具有明显不同的热物理性质的模型可以充分解释这里确定的热惯性。特别是,我们发现,位于纬度-30度和+10度之间的边界分离细粒南半球的北半球,主要是粗粒风化和/或高覆盖率的多孔巨石。我们讨论了与法厄同的活动和潜在的关联与2005年UD的影响。
2022-07-19 astro-ph.EP
Physical characterisation of near-Earth asteroid (1620) Geographos. Reconciling radar and thermal-infrared observations
Yarkovsky(轨道漂移)和YORP(自旋状态变化)效应在小行星的动力学和物理演化中起着重要的作用。对这些观测到的效应和热红外观测进行热物理建模,可以对单个小行星进行详细的物理定性。我们对近地小行星(1620)Geographos进行了详细的物理表征,它是一个潜在的流星流源和前航天器目标,使用的技术与Rozitis等人(2013)之前使用的技术相同。我们使用先进的热物理模型(ATPM)上公布的光变曲线,雷达和热红外观测,以限制Geographos的热物理性质。衍生的属性是用来进行详细的预测Yarkovsky轨道漂移和YORP旋转加速度,然后与已发表的测量结果进行比较,以确定Geographos的体积密度。我们发现Geographos的热惯性为340 + 140/-100 J m-2 K-1 s-1/2,粗糙度分数> 50%,当使用光变曲线导出的形状模型时,体积密度为2100 + 550/-450 kg m-3,雷达导出的最大赤道直径为5.04 +/-0.07 km。同时还发现,雷达观测由于其近赤道的视角而高估了Geographos形状模型中的z轴。如果在模型拟合中保持其有效直径不变,这将导致与热红外观测的拟合较差。Geographos的热惯量略高于其大小的近地小行星的典型值,其体积密度表明其内部结构为碎石堆。形状模型z轴的巨大不确定性可能解释了为什么雷达和热红外观测有时对其他小…
2014-07-08 astro-ph.EP
Surface Properties, Orbital Dynamics, and Thermophysical Modeling of the Primitive Asteroid (269) Justitia
São Paulo State University (UNESP)(圣保罗州立大学)
本研究通过三维建模和热分析,揭示了小行星(269)正义的表面动力学、平衡点分布及温度分布,为未来航天器任务提供动态框架。
2026-03-01 astro-ph.EP
Revisiting Advanced Thermal Physical Model: New Perspectives on Thermophysical Characteristics of (341843) 2008 EV5 from Four-bands WISE Data with Sunlight-Reflection Model
本文基于改进的先进热物理模型(ATPM),考虑粗糙表面对太阳光反射的贡献,结合宽视场红外巡天探测器(WISE)的四个波段观测数据和雷达形状模型,研究了近地小行星(341843)2008 EV 5的热物理特性。在这里,我们得出2008 EV 5具有相对低的热惯性$Γ=110 _{-12}^{+40}\rm~J m^{-2} s^{-1/2} K^{-1}$,但粗糙度分数高。然后,几何反射率和有效直径分别被约束为$p_v=0.095_{-0.003}^{+0.016}$和$D_{\rm eff}=431_{-33}^{+6}\rm~m$。低的热惯性表明,2008年EV 5可能经历了足够的长期演变的空间风化。高粗糙度可能与最近航天器观测到的Bennu和Ryugu的外观相似,其中大量的巨石广泛分布在小行星表面。此外,我们数值上执行1000个反向模拟2008年EV 5的克隆轨道在1万年内探索其起源,并提出了$\sim6.1\%$的概率,小行星起源于主带。最后,我们估计了2008年EV 5地表的平均粒径在0.58 ~ 1.3mm之间,推测在大部分地区不可能发现水冰,但在极区附近的高纬度地区可能存在水冰。
2019-09-21 astro-ph.EP
Properties of slowly rotating asteroids from the Convex Inversion Thermophysical Model
TESS任务的结果表明,以前的研究严重低估了慢旋转小行星的数量,揭示了研究这些小行星的重要性。对于大多数旋转缓慢的小行星(P > 12),由于观测选择效应,没有自旋和形状模型。这妨碍了它们的热参数和准确尺寸的确定。我们将继续努力,尽量减少主带小行星之间的选择效应。我们的目标是具有低光变曲线振幅的慢旋转体。我们的目标是提供他们的比例旋转和形状模型,以及热惯性,热膨胀系数和表面粗糙度,以完成统计。密集光变曲线的丰富多幻影数据集补充了开普勒和TESS的数据。除了可见光范围内的数据外,我们还使用来自红外空间天文台(IRAS,Akari和WISE)的热数据,使用凸反演热物理模型(CITPM)进行组合优化。到目前为止,这种新的方法已被应用到只有少数目标,在这项工作中,我们进一步验证了该方法。我们给出了16个慢旋光体的模型。所有这些都能很好地拟合热数据和可见光数据。所获得的尺寸平均精确度为5%,直径范围为25至145公里。我们的目标的旋转周期范围从11到59小时,热惯性涵盖了从2到<400 SI单位的广泛值,没有显示出与周期的任何相关性。通过这项工作,我们增加了40%的样本的慢旋转与可靠的自旋和形状模型和已知的热惯性。我们的样品的热惯性值没有显示出先前建议的随旋转周期增加的趋势,这可能是由于它们的趋肤深度小。
2021-09-01 astro-ph.EP
Asteroid sizes determined with thermophysical model and stellar occultations
本研究结合光变曲线反演、CITPM 热物理建模与多弦恒星掩星,为15颗主带小行星建立形状模型并独立测定尺寸,两类结果多数相差不超过5%。
2025-05-14 astro-ph.EP
Observed asteroid surface area in the thermal infrared
热红外观测和小行星形状模型的迅速积累导致了对热物理建模的兴趣增加。这些红外观测中的大多数都没有得到解决。我们认为小行星的表面积的一小部分,有助于大部分的热通量的两个模型小行星的不同形状的热参数的范围内。在红外线中观察到的表面通常比在可见光波长中观察到的区域更分散,这表明对形状的高灵敏度。对于热参数值较低的物体,表面的一小部分贡献了大部分的热发射通量。通过计算观测面积,可以利用小行星的非分辨观测数据制作空间分辨热惯性图。
2016-12-06 astro-ph.EP
A thermophysical analysis of the (1862) Apollo Yarkovsky and YORP effects
近地小行星(1862年)阿波罗(Apollo)的轨道半长轴漂移和旋转加速度都有很强的探测。我们产生一个统一的模型,可以准确地匹配两个观察到的效果,使用一组来自地面观测的热物理性质,我们确定阿波罗的长期演变。我们使用光变曲线形状反演技术和ATPM上公布的光变曲线,热红外和雷达观测,以限制阿波罗的热物理性质。导出的属性是用来做详细的预测阿波罗的Yarkovsky和YORP效应,然后与已发表的测量轨道漂移和旋转加速度进行比较。ATPM明确纳入了一维热传导,阴影,太阳光的多重散射,全球自加热,粗糙表面的热红外光束的模型预测。我们发现,ATPM可以准确地再现阿波罗的光变曲线,热红外和雷达观测,并同时匹配观测到的轨道漂移和旋转加速度:形状模型的轴比为1.94:1.65:1.00,有效直径为1.55 +/- 0.07 km,几何半径为0.20 +/- 0.02,热惯性为140 + 140/-100 J m-2 K-1 s-1/2,高度粗糙的表面,和体积密度为2850 + 480/-680 kg m-3。利用这些性质,我们预测阿波罗的轨道正以每10^5年1.5 + 0.3/-0.5度的速度向180度的YORP渐近状态增加。推导出的热惯性表明,阿波罗有松散的风化层材料休息在其表面上,这是一致的阿波罗经历了最近的重铺事件的基础上,其观察到的Q型光谱。推测的体积密度与其他S-型小行星的一致,并表明阿波罗…
2013-05-14 astro-ph.EP
Thermophysical model for realistic surface layers on airless small bodies: applied to study the spin orientation and surface dust properties of (24) Themis from WISE/NEOWISE multi-epoch thermal lightcurves
本文提出了一个真实无气小天体表面层的热物理模型,用于解释它们的多历元热光变曲线(如WISE/NEOWISE)。RSTPM考虑了真实的轨道周期、旋转周期、粗糙表面、温度相关的热参数以及太阳光反射对观测的贡献,因此能够根据轨道时间尺度的变化产生精确的温度分布和无空气小天体的热辐射。详细的物理,数学和数值算法的RSTPM。RSTPM用于解释WISE/NEOWISE多历元热光变曲线时,可以通过辐射测量过程给出尘埃粒子的自旋取向和表面物理性质的约束条件,如尘埃粒子的平均热惯性或平均尺寸、粗糙度、表面粗糙度等。作为一个应用实例,我们将该模型应用于主带天体(24)忒弥斯,它是忒弥斯家族中最大的天体,被认为是许多主带彗星的源区。我们发现了WISE/NEOWISE对忒弥斯的多历元(2010年,2014-2018年)观测,产生了18个热光曲线。用RSTPM对这些数据进行拟合,得到最佳拟合的金星自转方位为($λ=137^\circ$,$β=59^\circ$),表面尘埃颗粒的平均半径估计为$\tilde{b}=140^{+500}_{-114}(6\sim640)~μ$ m,表明由于季节温度的变化,表面热惯量从$\sim3\rm~Jm^{-2}s^{-0.5}K^{-1}$变化到$\sim60\rm~Jm^{-2}s^{-0.5}K^{-1}$。进一步的分析发现,THEMIS的热光变曲线显示出弱的旋转相…
2021-04-08 astro-ph.EP
The Surface Roughness of (433) Eros as Measured by Thermal-Infrared Beaming
在行星科学中,表面粗糙度被认为是小空间尺度下表面不规则性的量度,并导致热红外光束效应(即吸收的太阳光重新辐射回太阳)。通常,表面粗糙度表现出退化与热惯性时,热物理模型是适合于磁盘集成的热红外观测的小行星,因为这种效果。在这项工作中,它演示了如何表面粗糙度可以约束近地小行星(433)爱神星(即美国宇航局的近舒梅克任务的目标)时,使用先进的热物理模型与热红外观测期间采取的“几乎极点”照明和观看几何。发现(433)Eros的表面粗糙度在0.5 cm空间尺度上的均方根斜率为38 $\pm$ 8°,这与其热红外光束效应有关。这略大于NEAR Shoemaker激光测距结果所暗示的25 $\pm$ 5°的均方根斜率,如果外推到这一空间尺度,这表明除了碰撞和重力之外,在一米以下的空间尺度上,可能还有其他表面成形过程,以使小行星表面变得更粗糙。对于在“极上”照明条件下观测到的其他高粗糙度小行星,热红外光束效应使得在太阳下纬度大于60°时,以及在相位角小于40°时观测到的小行星表面粗糙度受到限制。它们很可能在100°以下的所有相位角上表现出低于典型小行星预期的NEATM波束参数。
2016-09-22 astro-ph.EP
Directional Characteristics of Thermal-Infrared Beaming from Atmosphereless Planetary Surfaces - A New Thermophysical Model
本文提出了一个新的粗糙表面热物理模型(高级热物理模型或ATPM),它描述了从任何无大气行星表面观测到的定向热辐射。它明确地包含了部分阴影、阳光散射、自加热和热红外光束(由于表面粗糙,吸收的阳光重新辐射回太阳)。该模型是通过准确地再现基于地面的定向热发射测量的月球表面使用的表面特性是一致的阿波罗任务的结果和粗糙度的RMS斜率为32度的特点进行验证。通过考虑小行星表面的各种潜在特性,该模型暗示了一种无法用简单的参数或函数来描述的光束效应。它高度依赖于照明和视角以及表面热特性,并且主要由宏观而不是微观粗糙度引起。粗糙度会改变表面的有效键长和热惯性,并使平均发射远离表面法线。为了从未分辨物体或已分辨表面元素的热红外观测中准确确定表面性质,必须明确建模粗糙度,最好在不同发射角度和波长下进行热测量。
2012-11-08 astro-ph.EP
A Comparative Study of Infrared Asteroid Surveys: IRAS, AKARI, and WISE
我们提出了一个比较研究的红外小行星调查的基础上,从红外天文卫星(IRAS),日本红外卫星AKARI,和广域红外巡天探测器(WISE)的大小和轨道数据。我们的研究表明:(i)这三个测量员所探测到的有直径和半径资料的小行星总数为138,285颗,其中大部分是由WISE提供的;(ii)这三个测量员就1,993颗经常探测到的小行星所量度的直径和半径资料吻合良好,在1 σ偏差水平下,直径偏差在+/-10%以内,半径偏差在+/-22%以内。诚然,WISE提供了一大部分(>20%)已知小行星的大小和数量,小到几公里的天体,但我们建议IRAS和AKARI目录补偿了数百公里的较大小行星,特别是在主带区域。我们讨论了这三个目录的互补性,以方便使用这些数据集来表征小行星的物理性质。
2014-03-31 astro-ph.EP
The Moon at thermal infrared wavelengths: A benchmark for asteroid thermal models
对小行星进行热红外测量对于确定天体的大小、半径以及表面物质的热物理性质至关重要。根据现有的数据,应用一系列简单到复杂的热模型来实现特定的科学目标。然而,测试这些模型往往是一个困难的过程,推导出的参数的不确定性是不容易估计。在这里,我们试图验证一个被广泛接受的热物理模型(TPM)对独特的热红外(IR),全磁盘,以及校准的测量月球。这些数据是由一组偶然扫描月球的地球气象卫星上的高分辨率红外探测器(HIRS)仪器获得的。我们发现了22个月球入侵,在3.75微米和15.0微米之间的19个通道中拍摄,相位角范围从-73.1度到+73.8度。这些月球数据和典型的小行星光谱红外能量分布之间的相似性,使我们能够基准TPM的概念,并指出有问题的方面。TPM预测与HIRS测量结果的匹配度在5%以内(当使用月球的已知属性(大小、形状、自旋、旋度、热惯性、粗糙度)与新建立的波长相关半球发射率结合时,在5微米以下的最短波长处为10%)。在5-7.5微米和9.5 - 11微米范围内,全球发射率模型与已知的月球样品光谱有很大的偏差。我们的发现将影响近地和主带小行星的辐射测量研究,在只有短波长数据的情况下(例如,NEOWISE,温暖的斯皮策任务,或地基M波段测量)是可用的。新的全圆盘红外月球模型还将用于校准行星际任务中的红外仪器(例如,Hayabusa-2)和气象卫星。
2021-03-25 astro-ph.EP
A thermophysical and dynamical study of the Hildas (1162) Larissa and (1911) Schubart
希尔达小行星是小行星带中研究最少的群体之一,尽管它们作为木星在早期太阳系迁移的标志具有潜在的重要性。我们提出了新的中红外观测两个著名的希尔达,(1162)拉里萨和(1911)Schubart,获得使用暗物体红外CAmera的SOFIA望远镜(FORCAST),并使用这些来验证他们的热惯性和物理性质。对于(1162)Larissa,我们得到了有效直径为\textcolor{black}{46.5$^{+2.3}_{-1.7}$~km, an albedo of 0.12~$\pm$~0.02, and a thermal inertia of 15$^{+10}_{-8}$ Jm$^{-2}$s$^{1/2}$K$^{-1}$. In addition, our Larissa thermal measurements are well matched with an ellipsoidal shape with an axis ratio a/b=1.2 for the most-likely spin properties. Our modelling of (1911) Schubart is not as refined, but the thermal data point towards a high-obliquity spin-pole, with a best-fi…
2021-02-01 astro-ph.EP
Asteroid models reconstructed from the Lowell Photometric Database and WISE data
关于小行星自旋状态的信息对于我们理解影响它们的动力学过程非常重要。然而,小行星的自旋特性仅为整个种群的一小部分所知。为了扩大具有已知旋转状态和基本形状特性的小行星的样本,我们将洛厄尔天文台数据库的时间稀疏测光与美国宇航局WISE卫星的通量测量相结合。我们将光变曲线反演方法应用于组合数据。来自WISE的热红外数据被视为反射光,因为热光曲线和可见光曲线的形状对于我们的目的来说足够相似。虽然稀疏的数据涵盖了多年来广泛的几何形状,但WISE数据通常涵盖数十小时的间隔,这与小行星的典型旋转周期相当。在Asteroids@home分布式计算项目的框架内进行了最佳拟合模型的搜索。通过处理近75,000颗小行星的数据,我们为其中约900颗小行星导出了独特的形状模型。其中一些已经在DAMIT数据库中可用,并作为我们方法的一致性检查。总的来说,我们为662颗小行星推导了新的模型,这大大增加了已知其旋转状态和形状的小行星的总数。对于另外789颗小行星,我们能够确定它们的恒星自转周期,并估计自转轴方向的黄道纬度。我们研究了小行星群中自旋的分布。我们发现了一个显着的差异之间的数量的小行星小于约10公里的逆行和逆行旋转。将光学测光与热红外线曲线相结合是获得新的小行星物理模型的有效途径。
2018-07-05 astro-ph.EP
Thermal Tomography of Asteroid Surface Structure
了解小行星表面的热惯性可以提供对表面结构的深入了解:多孔材料的热惯性比岩石低。我们开发了一种方法来估计小行星的热惯性值,并用它来表明,热惯性出现的情况下,主带小行星(MBA)的自旋周期增加。在对近地天体进行热物理建模的基础上发现了类似的行为。我们解释了我们的研究结果,在快速增加的材料密度和热导率与深度,并提供证据表明,热惯性增加的10倍(MBA)到20(近地天体)的深度仅为10厘米。我们的研究结果与小行星最上层风化层物质性质迅速变化的一般情况相一致,并对计算Yarkovsky效应具有重要意义,包括其对潜在危险物体轨道的扰动和解体事件后小行星家族成员轨道的扰动。热惯性随深度迅速增加的证据也是行星防御中撞击飞行器(“动能撞击器”)喷射物增强动量转移研究的一个重要结果。
2016-08-24 astro-ph.EP
Evidence of a metal-rich surface for the asteroid (16) Psyche from interferometric observations in the thermal infrared
我们描述了利用甚大望远镜干涉仪的中红外干涉仪(WIR)进行的干涉观测首次确定M-型小行星(16)Psyche的热特性和大小。我们使用热物理模型来解释我们的干涉数据。我们的分析表明,Psyche具有较低的宏观表面粗糙度。使用Kaasalainen等人(2002,Icarus 159,369-395)获得的凸三维形状模型,我们推导出(16)Psyche的体积等效直径为247 +- 25 km或238 +- 24 km,取决于表面粗糙度的可能值。我们相应的热惯量估计为133或114 J.m-2.s-0.5.K-1,总的不确定度估计为40 J.m-2.s-0.5.K-1。它们是有史以来对这种大小的小行星测量的最高热惯性值之一。我们认为这是小行星(16)Psyche表面富含金属的新证据。
2013-06-11 astro-ph.EP
Determination of 1929 Asteroid Rotation Periods from WISE Data
我们使用了22 $μ$ m(W4)宽视场红外巡天探测器(WISE)对4420颗小行星的观测,分析了1929颗小行星的光变曲线,并确定了自旋周期估计。我们拟合二阶傅立叶模型在大量的试验频率的W4数据,并分析由此产生的周期图。我们最初排除了超过每天7.57转(P < 3.17小时)的旋转频率,这是WISE没有充分采样的,以及超过WISE观察间隔两倍的周期,通常为36小时。三种解决方案准确地捕获了我们样本中的绝大多数旋转频率:最佳拟合频率及其镜像约为每天3.78和7.57转。通过将我们的解决方案与752个小行星旋转周期的高质量控制组进行比较,我们发现我们的解决方案在88%的情况下是准确的(在5%以内)。最佳拟合、二级和三级解决方案的准确率分别为55%、27%和6%。我们还观察到,抑制混叠的解决方案是更有效的非均匀采样比准均匀采样。
2023-03-15 astro-ph.EP
Physical Properties of Near-Earth Asteroid 2011 MD
我们报告的观测近地小行星2011 MD与斯皮策太空望远镜。我们用红外阵列相机的通道2(4.5 μm)进行了19.9 h的观测,并在2σ位置不确定度椭圆内探测到了目标。使用小行星的热物理模型和模型的非引力作用于对象,我们约束的物理性质的2011 MD,根据测得的通量密度和可用的天体测量数据。我们估计2011 MD的直径为6(+4/-2)m,几何误差为0.3(+0.4/-0.2)(不确定度为1σ)。我们发现小行星的最可能的体积密度为1.1(+0.7/-0.5)g cm^{-3},这意味着总质量为(50-350)t,大孔隙率>= 65%,假设材料的体积密度是典型的非原始陨石材料。高的大孔隙度表明2011 MD是一颗碎石堆小行星,它的自转更可能是逆行而不是逆行。
2014-06-20 astro-ph.EP
Thermophysical modelling and parameter estimation of small solar system bodies via data assimilation
从热红外观测中推导出热物理性质,如热惯性,有助于深入了解行星体表面物质的结构。这些性质的估计通常是通过将热物理模型计算的温度变化与红外观测结果拟合来完成的。对于多个自由模型参数,传统的方法,如最小二乘拟合或马尔可夫链蒙特卡罗方法变得计算太昂贵。因此,同时估计几个热物理参数及其相应的不确定性和相关性往往是不可行的计算和分析通常减少到拟合一个或两个参数。数据同化方法已被证明是强大的,同时足够准确,计算负担得起的,即使是大量的参数。本文将介绍一个标准的顺序数据同化方法,Enhancement平方根滤波器,小行星表面的热物理模拟。这种方法被用来重新分析MARA仪器的红外观测,该仪器测量了近地小行星(162173)Ryugu表面单个巨石的日温度变化。热惯性估计为$295 \pm 18$ $\mathrm{J\,m^{-2}\,K^{-1}\,s^{-1/2}}$,而初始分析的所有五个自由参数同时变化和估计。基于该热惯性估计,巨砾的热导率估计在0.07和0.12 $\mathrm{W\,m^{-1}\,K^{-1}}$之间,孔隙度在0.30和0.52之间。对于第一次在热物理参数的推导,所有的自由模型参数的相关性和不确定性被纳入估计过程中,这是超过5000倍,比可比的参数扫描更有效。
2020-07-07 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.NA
Asteroid family identification using the Hierarchical Clustering Method and WISE/NEOWISE physical properties
使用WISE/NEOWISE的EQUIDOS来区分主带小行星内不同的EQUIDOS组,我们将层次聚类方法应用于这些子种群,并确定动态关联的小行星群。虽然这项调查仅限于NEOWISE检测到的已知主带小行星的约35%,但我们将这些天体的相关家族作为比单独从动态链接中获得的更高的置信度关联。我们发现,超过三分之一的观察到的人口的主带是在高置信度的动态家庭的核心。在主带的同一区域,家庭成员的分布显著不同于背景物体的分布,但这种影响的解释是复杂的低置信度家庭成员的不完整识别。我们总共将38,298颗小行星分为76个不同的家族。这项工作是一个关键步骤,必须消除偏见的小行星在主带和大小分布,并了解我们的太阳系的小天体的形成和历史。
2013-05-07 astro-ph.EP
Physical properties of near-Earth asteroid (2102) Tantalus from multi-wavelength observations
在2010年至2017年期间,我们收集了来自ESO NTT和丹麦La Silla天文台望远镜以及Arecibo行星雷达的潜在危险小行星(2102)~Tantalus的新光学和雷达观测结果。该物体看起来接近球形,在雷达图像中显示出低幅度的光变曲线变化和有限的大尺度特征。自旋态很难用现有的数据来约束;包括某个光变曲线子集会显着改变自旋态的估计,并且周期确定的不确定性很大。尽管进行了几十年的观察,但不可能限制轮调率的任何变化。在$λ=210{\pm}41$ °和$β=-30{\pm}35$ °处具有旋转极点的凸光曲线反演模型比通过包括雷达观测重建的两个模型更平坦:逆旋转模式($λ=36{\pm}23$ °,$β=30{\pm}15$ °)和逆旋转模式($λ=180{\pm}24$ °,$β=-30{\pm}16$ °)。利用WISE的数据,我们能够确定,在雷达和热物理建模之间的尺寸确定中,Escherde模型产生最佳的一致性。雷达测量显示,表面特性可能存在变化,这表明一侧的雷达回波可能较低,并且在厘米到分米的尺度上比另一侧更粗糙。然而,需要进一步的观察来证实这一点。热物理分析表明,表面覆盖着细粒风化层,与雷达回波和偏振比测量结果一致。最后,对坦塔罗斯自旋稳定性的地球物理研究表明,它可能通过cohesion内聚力超过其临界自旋速率。
2022-06-28 astro-ph.EP
Physical Parameters of Asteroids Estimated from the WISE 3 Band Data and NEOWISE Post-Cryogenic Survey
对美国航天局广域红外探测器(WISE)任务(统称为NEOWISE)的科学数据处理管道进行了改进,在该任务的完全低温部分期间,在四个红外波长下探测到了$>$ 158,000颗小行星。在其冷冻剂耗尽后,美国航天局行星科学理事会资助了为期四个月的延期,以完成对主小行星带内边缘的调查,并探测和发现近地天体。这一扩大的勘测阶段称为近地天体后低温勘测,在其3.4和4.6 $μ$ m通道中探测到了$\sim$ 6,500颗主带大小行星和88颗近地天体。在低温后巡天期间,NEOWISE发现并探测到一些与地球和火星共轨的小行星,包括第一个已知的地球特洛伊。我们对这些近地天体和在三波段低温和低温后调查期间探测到的其他近地天体提出了初步的热拟合。
2012-10-01 astro-ph.EP
Asteroid thermal modeling in the presence of reflected sunlight with an application to WISE/NEOWISE observational data
这项研究解决了小行星的热建模与一个新的推导近地小行星热(NEATM)模型,正确地占反射太阳光在短波红外波段的存在。基尔霍夫的热辐射定律适用于这种情况,并具有重要的意义。对NEATM模型中的eta参数进行了新的研究,并将其推广到NEATM以外的热模型中。使用陨石的实验室光谱和其他小行星成分代理的表面材料特性的作用,对eta检查;在小行星热模型的发射率e = 0.9的共同假设可能是不合理的,并可能导致错误估计的物理参数。此外,热建模中的不确定性会限制其唯一确定温度和其他物理特性的能力。一种新的曲线拟合方法允许热模拟独立于可见波段观测参数,如绝对星等H。这些新的热模拟技术被应用于WISE/NEOWISE飞行任务中选定小行星的观测数据。之前的NEOWISE分析假设基尔霍夫定律不适用。它还严重偏离了既定的统计做法,系统地低估了从有限的观测样本观测可能不规则的小行星所固有的抽样误差。因此,新的分析发现小行星直径和其他物理特性与NEOWISE公布的结果有很大差异,误差估计大大增加。NEOWISE结果声称直径估计的准确度为+/-10%,但这是不支持的。摘要继续PDF.
2016-06-01 astro-ph.EP
Response to "An empirical examination of WISE/NEOWISE asteroid analysis and results"
我们发现,Myhrvold(2018)(以下简称M2018 b)关于WISE数据和小行星热模型的一些说法是不正确的。这篇论文仅提供了大约150,000个物体数据集中两个物体的热拟合参数输出,没有与通过其他手段测量直径的小行星进行直接比较,以评估这项工作的热模型的质量。我们无法重现M2018 b公布的两个天体的热拟合输出结果,包括直径,辐射,光束和红外辐射。特别是,M2018 b中公布的红外线反射率非常低。[...]虽然由于WISE/NEOWISE团队的各种论文和行星数据系统中的数据发布中的笔误,以及在某些情况下略微增加直径不确定性的软件问题,表之间存在一些小的一致性问题,但这些问题不会实质性地改变从数据中得出的结果和结论。我们已经表明,在以前的工作和更新的分析在这里,有效的球形直径的小行星公布的日期是准确的,在以前引用的最小系统1-西格玛不确定性约10%,当数据的适当质量和数量是可用的。此外,我们还表明,M2018 b用于比较不同小行星数据集之间直径的方法是不正确的,并且高估了它们的差异。此外,在M2018 b中的其他误解中,我们表明WISE光度测量不确定性被WISE数据处理管道和NEOWISE热建模软件适当地表征和使用。我们表明,近地小行星热模型(哈里斯1998年)采用的NEOWISE小组是一个非常有用的模型,用于分析红外数据,得出直径和反射率时,使用得当。
2018-11-04 astro-ph.EP
NEOWISE Observations Of The Potentially Hazardous Asteroid (99942) Apophis
大型潜在危险小行星(PHAs)在行星碰撞的情况下能够造成全球性灾难。因此,迅速评估此类物体的物理特性对于确定其潜在风险规模至关重要。我们将近地小行星(99942)阿波菲斯视为2020-2021年近距离接近期间新发现的物体,作为模拟行星防御演习的一部分。近地物体广域红外巡天探测器探测到了该物体,并利用热和热物理建模对两个有效波段(3.4 $μ$ m和4.6 $μ$ m)收集的数据进行了分析。我们的研究结果表明,阿波菲斯是一个细长的对象与有效的球形直径D $_{eff}$ = 340 $\pm$ 70米,几何视觉的$_{V}$ = 0.31 $\pm$ 0.09,和热惯性$Γ$ $\sim$ 150 - 2850 Jm $^{-2}$ s $^{-0.5}$ K $^{-1}$与最佳拟合值为550 Jm $^{-2}$ s $^{-0.5}$ K $^{-1}$。NEOWISE“发现”号的观测结果显示,(99942)阿波菲斯是一颗潜在的危险小行星,可能会在区域一级造成损害,而不是全球性的。
2022-04-11 astro-ph.EP
Sizes and albedos of Mars-crossing asteroids from WISE/NEOWISE data
上下文穿越火星的小行星(MCs)是一个动力学不稳定的群体之间的主带和近地种群。描述大样本MC的物理特性有助于了解许多近地小行星的原始来源,其中一些可能会在地球上产生陨石。目的。我们的目标是提供具有可用WISE/NEOWISE数据的MC的直径和直径。方法.我们使用近地小行星热模型来找到等效直径的最佳拟合值,并尽可能地找到红外辐射参数。根据小行星的直径和列表中的小行星绝对星等,我们还计算了可见的几何星等。结果我们确定了在WISE任务的完全低温阶段观察到的404个物体的直径和光束参数,其中大部分尚未在其他地方发表。我们还获得了1572直径的数据,从3波段和后非低温阶段,使用默认值的聚束参数。对于小于10公里的物体,平均光束参数为1.2 +/- 0.2,这构成了我们样本的大部分。这高于整个主带的典型值1.0,可能与WISE能够在较短的日心距离,即较高的相位角观测更多的小天体有关。我们认为,这是一个更好的默认值建模火星穿越小行星的WISE/NEOWISE目录,并讨论了这种选择的直径和直径分布的影响。我们发现了一个双峰分布的可见的几何的pendodos,这是预期的,因为这个人口是成分多样的,包括在主要的光谱复合物的对象。然而,聚束参数的分布是均匀的低和高的聚束目标。
2017-05-29 astro-ph.EP
Determination of size, albedo and thermal inertia of 10 Vesta family asteroids with WISE/NEOWISE observations
在这项工作中,我们调查的大小,热惯性,表面粗糙度和几何粗糙度的10个灶神星家族小行星使用先进的热物理模型(ATPM)的基础上获得的热红外数据,主要是美国宇航局的宽视场红外巡天探测器(WISE)。在这里,我们表明,平均热惯量和几何常数的灶神星家庭成员的调查分别为42 $\rm J m^{-2} s^{-1/2} K^{-1}$和0.314,其中导出的有效直径小于10公里。此外,家族成员在其表面上具有相对低的粗糙度分数。V型灶神星家族成员在热惯量和几何转动惯量上的相似性可能揭示了它们在起源和演化上的密切联系。作为灶神星撞击事件的碎片,族成员可能经历了相似的演化过程,从而导致非常接近的热性质。最后,我们估计了不同体积填充因子下的风化层粒度。
2020-04-21 astro-ph.EP
Main Belt Asteroids with WISE/NEOWISE: Near-Infrared Albedos
我们提出了修订后的近红外光谱拟合的2835主带小行星观测的WISE/NEOWISE在2010年的全低温调查的过程中。这些拟合来自于与热发射测量同时拍摄的反射光近红外图像,允许比可见光近红外测量更精确地测量近红外由于我们的样本需要反射光测量,因此它对小的低散射小行星以及在所研究的波长范围内具有蓝色光谱斜率的小行星进行了欠采样。我们发现,主带分离成三个不同的组的6%,16%和40%的反射率在3.4微米。相反,4.6 μ m的分布跨越了可能值的整个范围,没有明确的分组。小行星家族在每个家族中显示出3.4 um的窄分布,映射到三个观察到的分组之一,其中(221)Eos家族是与16%反射率3.4 um的Eos组相关的唯一家族。我们发现,来自同时热发射和反射光测量的近红外线反射率是小行星分类学的一个重要指标,可以确定有趣的目标光谱后续行动。
2014-06-25 astro-ph.EP
Analysis of four-band WISE observations of asteroids
我们分析了4420颗小行星的82,548次精心策划的观测,以及宽视场红外巡天探测器(WISE)的四波段数据,以估计直径和红外发射率。我们还使用这些直径值与绝对视觉星等结合来推断可见波段几何视星等的估计。我们为NEOWISE团队未分析的131颗小行星和NEOWISE团队未使用四波段数据分析的1778颗小行星提供解决方案。我们的过程不同于NEOWISE分析,因为它使用精确的太阳通量,将通量与实际的带通响应进行积分,遵守基尔霍夫定律,并且不会强制所有四个波段的发射率值为0.9的任意值。我们使用了正则化模型拟合算法,该算法可以改进数据拟合。我们的结果更接近恒星掩星直径估计比NEOWISE结果的一个因素~2。使用24个高质量的恒星掩星结果作为基准,我们发现,在精心策划的数据集中,四个红外波段直径估计的中位误差为9.3%。我们的研究结果还表明,NEOWISE直径估计值存在大小依赖性偏差,这可能会污染小行星大小分布的估计值,并略微夸大撞击危险风险计算。在这个样本中,超过90%的小行星,绝对视星等的误差是造成星等估计误差的主要原因。
2021-11-16 astro-ph.EP
CanariCam/GTC observations of (99942) Apophis
潜在危险小行星(PHA)(99942)阿波菲斯是最引人注目的近地小行星(NEA)之一。为了评估Yarkovsky效应对其轨道演化的影响,很好地确定其表面热惯性是非常重要的。我们介绍了2013年1月29日获得的热红外观测,CanariCam中红外相机/摄谱仪连接到大望远镜Canarias(GTC,Roque de los Muchachos Observatory,La Palma,Spain)使用Si 2 -8.7、Si 6 -12.5和Q1-17.65滤波器,目的是导出阿波菲斯的直径($D$)、几何惯性($p_V$)和热惯性($Γ$)。我们对GTC数据进行了详细的热物理模型分析,并结合先前发表的使用Herschel Space Observatory PACS仪器在70、100和160 $μ$ m处获得的热数据。数据的热物理模型拟合有利于低表面粗糙度解决方案(在0.1和0.5之间的粗糙度坡度角$rms$的范围内),并且约束有效直径、可见几何半径,Apophis的热惯量为$D_{eff} =$ ~380 - 393 m,$p_V = $ ~0.24- 0.33(假定绝对星等为$H = 19.09 \pm 0.19$),$Γ=$ ~50 - 500 $^{-2}$ s $^{-0.5}$ K $^{-1}$。
2015-10-21 astro-ph.EP
A revised asteroid polarization-albedo relationship using WISE/NEOWISE data
我们提出了一个重新分析的小行星反射和偏振特性之间的关系,使用来自宽视场红外巡天探测器的反射。我们发现,最好地描述这种关系的函数是一个三维的线性拟合的空间的日志(极化斜率)日志(最小极化)。当投影到两个维度时,拟合的参数与以前的工作中发现的参数是一致的。我们还定义了p* 作为最大偏振变化的量时,相比于dopdo,并提出了最佳拟合dopdo-p * 的关系。一些小行星分类类型在这个三维空间中脱颖而出,特别是E,B和M Tholen类型,而另一些则与S和C复合体相一致。我们注意到,低反照率和小型(D<30 km)小行星在偏振样本中的代表性不足,我们鼓励未来的偏振测量将重点放在这些天体上。
2012-02-10 astro-ph.EP
Catalogue of ISO LWS observations of asteroids
红外空间天文台(ISO)上的长波光谱仪(LWS)多次观测了四颗大型主带小行星(1)谷神星,(2)智神星,(4)灶神星和(10)仙女座。光度和光谱数据涵盖了43和197微米之间的波长范围,是未来调查和详细表征这些机构的独特数据集。通过最后一个任务后LWS管道制作的标准ISO档案产品仍然受到仪器伪影的影响。我们的目标是提供最好的数据产品,以充分利用这些观测的科学潜力。我们对所有测量值进行了精确的还原,对各种仪器效应进行了校正,并重新校准了数据。我们概述了数据简化过程,并概述了可用的数据和观测的质量。我们应用一个热物理模型的流量测量,以获得远红外线为基础的小行星的直径和辐射值。(4)Vesta的热旋转光变曲线的测量值与模型预测值进行了比较。数据产品的绝对光度精度优于10%。校准后的光谱将作为未来矮行星和矮行星候选者的矿物学研究的来源。
2009-01-28 astro-ph.EP
Physical Characterization of Asteroid (16583) Oersted Combining Stellar Occultation and Photometric Data
Charles University, Faculty of Mathematics and Physics, Institute of Astronomy(查理大学数学物理学院天体物理研究所);Université Côte d’Azur, CNRS-Lagrange, Observatoire de la Côte d’Azur(蔚蓝海岸大学法国国家科学研究中心拉格朗日实验室蔚蓝海岸天文台);School of Physics and Astronomy, University of Leicester(莱斯特大学物理与天文学院);Department of Physics, The Catholic University of America(美国天主教大学物理系);Astrophysics Science Division, NASA Goddard Space Flight Center(NASA戈达德太空飞行中心天体物理学科学部);Center for Research and Exploration in Space Science and Technology, NASA/GSFC(NASA/戈达德太空飞行中心空间科学与技术研究探索中心);SETI Institute, Carl Sagan Center(SETI研究所卡尔·萨根中心);Unistellar
通过结合恒星掩星、光度计和热红外数据,研究小行星(16583)奥斯特的物理特性,确定其形状、自转状态和表面特性。
2025-10-07 astro-ph.EP
ATM: An Open-Source Tool for Asteroid Thermal Modeling
我们公开发布ATM,这是一个Python包,旨在对小行星通量测量进行建模,以估计小行星的大小、地面温度分布和发射率。完整的多维后验概率密度函数是使用马尔可夫链蒙特卡罗。该软件包还包括$\sim$ 150,000颗小行星的$\sim$ 250万WISE通量测量数据文件和其他MPC数据,以及带有分析示例的Python编译器笔记本。这里介绍的整个分析,包括所有的图,表和目录,可以很容易地复制这些公开发布的笔记本。我们表明,ATM可以匹配NEOWISE团队(Mainzer et al. 2016)在2016年发表的观测良好的小行星的最佳拟合大小估计值,偏差小于百分之一,分散度仅为6%。我们估计,基于WISE的小行星大小估计的准确性对于大多数物体来说大约在15-20%的范围内。我们还研究了斯隆数字巡天(SDSS)收集的光学数据,并表明光学颜色和基于WISE的最佳拟合模型参数的相关性表明后者的鲁棒性。我们的分析还支持Harris和Drube(2014年)的主张,即可以使用最佳拟合温度参数和红外线反射率来选择候选金属小行星。我们调查的SDSS颜色和光学之间的相关性,来自使用基于WISE的大小估计,并表明,这种相关性可用于估计小行星的大小与光学数据单独,精度约为21%,相对于基于WISE的大小估计。在考虑了系统误差之后,基于红外和光学颜色的尺寸估计之间的精度差异变得小于两倍。(节略)
2019-05-08 astro-ph.EP
Eclipsing Binary Trojan Asteroid Patroclus: Thermal Inertia from Spitzer Observations
利用斯皮策空间望远镜上的红外光谱仪(IRS),首次对L5-Trojan系统(617)Patroclus-Menoetius进行了中红外(8-33 μ m)观测,在两次阴影事件之前、期间和之后,有效地实时观测到小行星地面温度的变化,从而可以非常直接地确定其热惯性。一个新的详细的二元热物理模型,该模型考虑了系统的已知的相互轨道,任意组件的形状,以及在日食的存在下的热传导。我们得到两个局部热惯性值,代表各自的阴影区域:21+/14 MKS和6.4+/-1.6 MKS。平均热惯性估计为20+/-15 MKS,可能具有显著的表面异质性。这是特洛伊小行星的第一次热惯性测量,表明其表面覆盖着精细的风化层。帕特洛克罗斯和梅诺提乌斯的直径分别为106 +/-11和98+/-10公里,与先前的发现一致。结合已知的系统总质量,这意味着它的体积质量密度为1.08 +/-0.33 g/cm 3,明显低于L4-特洛伊小行星(624)Hektor的质量密度,并表明它的体积组成主要是水冰。
2009-08-27 astro-ph.EP
Thermal Properties of 1847 WISE-observed Asteroids
本研究利用WISE全低温阶段热通量数据和DAMIT形状模型等,对1847颗小行星进行TPM拟合得到热惯量等参数,验证了热惯量与直径的线性关系,为后续高精度热物理建模奠定基础。
2023-05-03 astro-ph.EP
Preliminary Analysis of WISE/NEOWISE 3-Band Cryogenic and Post-Cryogenic Observations of Main Belt Asteroids
我们目前的初步直径和13511 MBAs,观察期间的3带低温阶段的WISE调查(外部冷冻剂槽被耗尽后),并作为一部分的NEOWISE后低温调查(内部冷冻剂槽被耗尽后)。随着WISE的两个长波长通道中灵敏度的降低或完全丧失,我们拟合的直径和半径的不确定性增加到直径的~20%和半径的~40%。仅使用3.4和4.6 μ m通道的直径拟合被示出依赖于文献光学H绝对星等。这些数据使我们能够增加大MBA已被确定为动态家庭的成员的大小估计的数量。我们目前的热适合14个小行星以前确定为父母的动力家庭,没有观察到在完全低温任务。
2012-09-25 astro-ph.EP
Main Belt Asteroids with WISE/NEOWISE I: Preliminary Albedos and Diameters
我们目前的初步结果,从广域红外巡天探测器(WISE),四波段全天空热红外巡天,产生的数据非常适合测量小行星的物理特性,和NEOWISE增强WISE任务允许详细研究太阳系物体。使用NEATM热模型拟合程序,我们计算了超过100,000个主带小行星的红外热通量直径,误差小于10%。然后,我们将文献中的可见光测量值(以H绝对星等的形式),以确定太阳能电池。利用这些数据,我们调查的主带的直径和直径分布。如前所述,当比较主带的内部、中部和外部时,我们发现平均风速的变化。我们还确认,每个区域的Escherdo分布是强烈的双峰。我们观察到分组的对象与类似的dos在主带的地区与动态破裂的家庭。小行星家族的所有成员通常都表现出一种特征性的相似性,但也有明显的例外。本文是第一次在WISE数据中看到主带小行星,并且只代表了所考虑的人口的初步,观察到的原始大小和分布。这些分布受到NEOWISE数据集固有的调查偏差的影响,并且还不能被解释为描述真实的总体;去偏的大小和Rendo分布将是本系列下一篇论文的主题。
2011-09-19 astro-ph.EP
Thermal properties of slowly rotating asteroids: Results from a targeted survey
上下文早期的研究表明,缓慢旋转的小行星应该比快速旋转的小行星具有更高的热惯性,因为热浪穿透更深的次表面。然而,热惯性已被确定主要是快速转子由于选择效应,在现有的光度法用于获得热物理建模(TPM)所需的形状模型。目的。我们的目标是减轻这些选择的影响,通过生产形状模型的慢转子,缩放它们,并计算其热惯性与TPM,并验证是否热惯性随旋转周期的增加。方法.为了减少对慢旋转小行星的偏见,我们从世界各地的多个站对周期超过12小时的主带小行星进行了光度观测活动,在某些情况下还增加了WISE和开普勒太空望远镜的数据。对于自旋和形状的重建,我们使用的光变曲线反演方法,并推导出热惯性,我们应用热物理模型,以适应现有的红外数据从IRAS,AKARI,和WISE。结果我们提出了11个慢转子,提供了一个很好的适合的热数据的新模型。在两种情况下,TPM分析显示出对两种可能的镜像解决方案之一的明显偏好。我们导出了目标的直径和半径以及它们的热惯性,其范围在3 $^{+33}_{-3}$和45 $^{+60}_{-30}$ Jm $^{-2}$ s $^{-1/2}$ K $^{-1}$之间。结论.加上我们以前的工作,我们已经分析了16个慢旋转器,从我们的密集调查与大小之间的30和150公里。目前的样品的热惯性变化很大,这并不证实较早的建议,较慢的转子有较高的热惯性。
2019-05-15 astro-ph.EP