Orbits of Near-Earth Asteroid Triples 2001 SN263 and 1994 CC: Properties, Origin, and Evolution
三体模型与阿雷西博和戈德斯通雷达数据的拟合揭示了两个近地小行星三联体的性质。三颗小行星系统2001 SN 263的特征是一颗质量约为10^13 kg的主小行星,一颗质量约为1%的内卫星以约3个主半径在约0.7天内绕轨道运行,一颗质量约为2.5%的外卫星以约13个主半径在约6.2天内绕轨道运行。1994 CC是一个较小的系统,其主恒星质量约为2.6 \times 10^11 kg,两颗卫星的质量约为主恒星质量的2%和1%,轨道距离约为主恒星半径的5.5和19.5倍。它们的轨道周期分别为~1.2天和~8.4天。共振参数的检查表明,卫星目前没有处于平均运动共振。在两个系统(2001 SN 263内天体:d{ \varpi }/dt ~1.1 deg/day,1994 CC内天体:d{ \varpi }/dt ~ -0.2 deg/day)中都检测到了拱点和节点的岁差,这与相互作用轨道和主扁率引起的长期演化的分析预测相一致。卫星轨道平面之间的非零相互倾角提供了两个系统中数据的最佳拟合(2001 SN 263:~14度,1994 CC:~16度)。我们的最佳拟合轨道是一致的近圆周运动,除了1994年CC的外卫星,它有一个偏心轨道的e ~ 0.19。我们研究了几个过程,可以产生所观察到的偏心率和倾角,包括Kozai和evection共振,过去的平均运动共振交叉,并密切接触类地行星。特别是,我们…
2011-02-28 astro-ph.EP
A Particle-Linkage Model for Elongated Asteroids with Three-Dimensional Mass Distribution
本文的目的是建立一个简化的模型来描述细长小行星的引力场。所提出的模型包括使用分布在三维空间中的三粒子链接系统来表示细长的小行星。它是以前只关注平面模型的模型的扩展。一个非线性优化方法是用来确定我们的模型的参数,最小化的所有外部平衡点相对于一个更现实的模型,多面体模型,这是假设为系统的真实值计算的解决方案的误差。然后将本文中考虑的模型应用于三颗真正的不规则小行星1620 Geographos,433 Eros和243 Ida。结果表明,目前的三粒子联动三维模型给出了更好的精度相比,在文献中的轴对称三粒子联动模型,并提供了一个优势,在精度方面超过质点模型,同时保持计算时间低。此外,该模型还用于进行模拟,以确定区域的特征,这些区域的解决方案仍然有界或从分析中的每个小行星周围逃逸。我们研究了0度(直接轨道)和180度(逆行轨道)的初始倾角。我们考虑了小行星的引力场、太阳的引力和太阳辐射压,并将我们的结果与基于多面体形源的Mascon引力模型的结果进行了比较。我们发现这两个模型之间有很好的一致性。
2021-11-19 astro-ph.EP
Asteroid triple system 2001 SN263 : surfaces characteristics and dynamical environment
(153591)2001 SN 263小行星系统是巴西第一次行星际空间飞行任务的目标,是近地小行星群中已知的三个三重系统之一。任务目标之一是收集有关该系统形成的数据。对这些数据的分析将有助于研究该系统的组成部分(α,β和γ)的物理和动力学结构,以找到与其起源有关的痕迹。在这项工作中,我们假设的不规则形状的2001 SN 263系统组件作为均匀密度多面体和计算调查的引力场产生的这些机构。目标是探索每个组件周围的表面和环境的动态特性。然后,考虑到旋转速度,我们分析了它们的地形特征,通过几何高度,倾斜,重力位,坡度,表面加速度,等等。此外,对这些物体周围环境的调查使得有可能绘制出零速度曲线,从而划定平衡点的位置。阿尔法分量有一个特殊的12个平衡点,所有这些平衡点都非常接近它的表面。在Beta和Gamma的情况下,我们发现四个平衡点不那么接近它们的表面。然后,在它们的平衡点附近进行数值实验,我们确定了一个稳定区域的位置和大小,该稳定区域与Beta周围的平衡点相关。最后,我们整合了Alpha周围的球形粒子云,并确定了粒子在Alpha表面的下落位置。
2020-03-25 astro-ph.EP
Extremely young asteroid pair (458271) 2010 UM26 and 2010 RN221
主带天体(458271)2010 UM 26和2010 RN 221的日心轨道要素非常相似,使它们成为已知最紧密的一对,并保证其非常年轻的年龄。分析了其形成条件,确定了其时代。我们在2022年夏天对(458271)2010 UM 26和2010 RN 221进行了专门的观测,获得了一组高精度的天体测量数据。将它们与先前可用的观测结果相结合,我们提高了两颗小行星轨道确定的精度。我们使用数值模拟的时间向后约束这个新的对的起源,通过观察轨道收敛在笛卡尔空间。使用大量可能的克隆变体(458271)2010 UM 26和2010 RN 221,我们发现它们都在2003年3月附近的一个狭窄的时间间隔内收敛,具有极其紧密的最小距离($\leq 1000$ km)和最小相对速度($\leq 3$ cm~s $^{-1}$)。这些条件要求包括组成这对小行星的相互引力,以确定其年龄。通过这种效果扩展我们的模型甚至可以改善收敛结果。我们发现,有超过$55$ \%的概率,对形成后,2000年。然而,准卫星捕获使这对可能的年龄不确定性可能延长到20世纪60年代。尽管如此,这是迄今为止已知的最年轻的小行星对,是未来天文观测的主要目标。
2022-08-12 astro-ph.EP
Extreme asteroids in the Pan-STARRS 1 Survey
利用Pan-STARRS 1巡天的头18个月,我们确定了33个可供后续观测的候选高振幅天体,并对22颗小行星进行了观测。4所观察到的对象被发现有观察到的振幅$A_{obs}\geq 1.0$马格。我们发现,这些高振幅的对象是最简单的解释,由单一的碎石堆对象与一些密度相关的内部强度,使他们能够抵抗质量脱落,即使在他们高度细长的形状。另外3个物体虽然低于“高振幅”的截止值,但具有伸长和旋转周期的组合,这也可能需要内部内聚强度,这取决于物体的密度。我们发现,这里确定的“高振幅小行星”都不需要任何不寻常的凝聚力来抵抗旋转裂变。对3颗小行星进行了充分的观测,从而可以通过光变曲线反演来确定形状和自旋极模型。45864被确定具有与旋转极轴$λ=218\pm 10^{\circ}, β=-82\pm 5^{\circ}$的逆行旋转,而小行星206167被发现具有最佳拟合的旋转极轴$λ= 57 \pm 5^{\circ}$、$β=-67 \pm 5^{\circ}$。最初未使用$A_{obs}>1.0$ mag(49257)测量的另一个物体被确定为具有表明高振幅物体的形状模型。其自旋极轴最适合值$λ=112\pm 6^{\circ}, β=6\pm 5^{\circ}$。在这个项目的过程中,迄今为止还没有发现大型超快旋转体($P_{rot} < 2.2$ h)。
2018-10-27 astro-ph.EP
Shape model of asteroid (130) Elektra from optical photometry and disk-resolved images from VLT/SPHERE and Nirc2/Keck
小行星(130)Elektra属于主带中六颗已知的三重小行星之一,因此它的质量已经被可靠地确定。我们的目标是使用所有可用的磁盘分辨率的图像(130)Elektra获得的SPHERE仪器在VLT和凯克望远镜的Nirc 2与磁盘集成测光一起,以确定它的形状,模型和大小。然后,该体积可以与已知质量结合使用,以导出初级的体积密度。利用全数据小行星建模(ADAM)算法,对光学盘积分数据、SPHERE仪器获得的2幅盘分辨图像和凯克望远镜Nirc 2获得的13幅盘分辨图像进行了建模,得到了Elektra的形状模型和大小。我们提出的形状模型,体积当量直径(199 $\pm$ 7公里)和体积密度(1.60 $\pm$ 0.13克厘米$^{-3}$)的C-型小行星Elektra。
2016-11-11 astro-ph.EP
Instability zones for satellites of asteroids. The example of the (87) Sylvia system
我们研究了(87)Sylvia系统及其两个卫星的邻域的稳定性。我们使用数值积分考虑Sylvia的非球形,以及卫星和太阳摄动的相互摄动。两个数值模型,分别描述了系统的短期和长期的演变。我们表明,实际的系统是在一个深稳定区,但由于共振的快速和长期的混沌区域包围。然后,我们研究如何潮汐和BYORP效应修改系统的位置随着时间的推移相对于不稳定区。最后,我们简要地概括这项研究,其他已知的三重系统和卫星的小行星一般,并讨论他们的距离平均运动和逃逸共振。
2011-12-22 astro-ph.EP
The Chicxulub Impactor: Comet or Asteroid?
Siraj & Loeb(2021)最近发表的一篇题为“长周期彗星的解体是恐龙灭绝的起源”的论文试图恢复关于6600万年前什么类型的天体撞击地球的长期争论,引发白垩纪末的灭绝。在这里,我们批评的文件,并评估它提出的证据。认为彗星比小行星更有可能,需要对彗星如何碎裂进行极端假设,将碳质陨石与特定类型的碳质陨石混为一谈,并对铱层的证据视而不见。
2021-05-18 astro-ph.EP
Investigation of multiple asteroids 2006 VV2, (45) Eugenia, (90) Antiope, (762) Pulcova, (87) Sylvia, 137170 (1999 HF1)
介绍了对近地小行星群2006颗VV 2和13170颗(1999 HF 1)双星小行星、主带45颗Eugenia和87颗Sylvia三重小行星、762颗Pulcova和90颗Antiope双星小行星的研究结果。对于小行星2006 VV 2,确定了颜色指数(B-V、V-R、R-I)、绝对星等(16.7 \pm 0.2米)、分类类别、密度(2.71 \pm 0.04克/厘米3)、组成部分的质量以及主要组成部分的精确形式和卫星轨道。对于(45)Eugenia小行星,从主要组成部分中提炼出来,确定了两颗卫星的模拟轨道,结果表明,主要组成部分的旋转轴经历了一个角度为10度的强迫岁差,周期为66天。在对(90)Antiope小行星模型光变曲线与长时间观测结果进行比较的基础上,研究了其组成部分的反射表面特性。对于小行星(762)Pulcova,确定了主要组成部分的形式,并对其表面的反射特性进行了研究。小行星137170(1999 HF 1),主要组成部分的规模估计(a = 2.12 \pm 0.02,b = 1.77 \pm 0.01,c = 1.73 \pm 0.03 km),卫星可能的稳定轨道(a~6.2 km,e~0.1,i~2 deg),并估算了各分量的质量。对于小行星(87)Sylvia,其主要组成部分得到了改进。
2011-02-01 astro-ph.EP
Extreme Debris Disk Variability -- Exploring the Diverse Outcomes of Large Asteroid Impacts During the Era of Terrestrial Planet Formation
类地行星形成的最戏剧性阶段被认为是寡头和混乱的增长,在长达1亿至2亿年的时间尺度上,当大到原行星大小的大型星子之间发生剧烈碰撞时。这些事件的特点是产生大量碎片,正如在一些异常明亮和年轻的碎片盘(称为极端碎片盘)中所观察到的那样。在这里,我们报告了斯皮策五年来对两颗年轻的太阳型恒星ID8和P1121周围的这种系统的测量。盘的短期(每周至每月)和长期(每年)变化与涉及小行星大小的大型天体的大型撞击的后果一致。我们证明了碰撞产生的光学厚尘埃的团块,在动态和观看几何效应的影响下,可以产生短期调制的光盘光变曲线。长期磁盘通量变化与碰撞产生的碎片一旦释放到环星轨道内的碰撞演变有关。在P1121系统中观察到的随时间变化的行为与2012年之前的超高速撞击一致,该撞击产生的蒸汽冷凝物是主要的撞击产物。ID8系统中的两种不同的短期调制表明在不同的时间和地点发生了两次剧烈的撞击。它的长期变化是一致的碰撞演变的两个不同群体的影响产生的碎片为主的蒸汽冷凝物或逃逸的巨石。在极端碎片盘的大规模撞击中产生的尘埃发出的明亮、可变的辐射为研究类地行星形成时期的暴力事件提供了一个独特的机会。
2019-04-19 astro-ph.EP
Near-Earth Asteroid Satellite Spins Under Spin-Orbit Coupling
我们开发了一个四阶数值积分器来模拟两个具有任意质量分布的刚体在相互引力势的影响下的耦合自旋和轨道运动。我们模拟的动力学组件在良好的特征二元和三元近地小行星系统,并使用截面图的表面映射可能的自旋配置的卫星。对于异步卫星,分析揭示了卫星的自旋状态是混沌的相空间的大区域。对于同步卫星,我们表明,天平动振幅可以达到可检测的值,即使是适度细长的形状。相空间中混沌区域的存在对双星小行星的演化有重要影响。它可能会大大增加自旋同步时间尺度,解释观察到的异步二进制文件的比例,延迟BYORP类型的演变,并延长二进制文件的寿命。由于大的振动而引起的自旋速率的变化也影响了光变曲线和雷达观测的分析和解释。
2015-02-04 astro-ph.EP
Interpretation of (596) Scheila's Triple Dust Tails
小行星(596)Scheila周围的奇怪尘埃云于2010年12月11.44-11.47被发现。与正常的彗星尾巴不同,它由三个尾巴组成,并在两个月内消失。我们建立了一个模型来再现的尘埃云的形态的基础上,实验室测量的高速碰撞和尘埃动力学。结果,我们成功地再现了特殊的尘埃云的影响驱动的喷出物羽流组成的影响锥和靶场羽。假设撞击角度为45度,我们的模型表明,一颗10米大小的小行星于2010年12月3日在J2000坐标系中从(alpha,delta)=(60度,-40度)的方向与(596)Scheila相撞。尘埃粒子的最大喷射速度超过100 m/s。我们的研究结果表明,(596)Scheila表面的材料具有较低的抗拉强度。
2011-10-06 astro-ph.EP
Dust bombardment can explain the extremely elongated shape of 1I/'Oumuamua and the lack of interstellar objects
小行星1 I/'Oumuamua是第一个被观测到的星际物体。它的光变曲线振幅表明该物体是高度拉长的,轴比至少为5:1。在太阳系中没有这种细长的小行星,以及明显缺乏观测到的星际物体,是一个有趣的问题。在这里,我们表明,'Oumuamua可能起源于一个稍微细长的小行星约$500\times300$米的大小。由星际尘埃轰击引起的表面侵蚀,随后增加了轴比。仅仅在星际介质中飞行0.03到2个陀螺就足以使1 I具有现在的形状。以50 km/s的速度穿过一个颗粒密度为$10^{-23} \ \mathrm{g/cm^3}$的10 pc尘埃云会对“Oumuamua”的形态产生类似的影响。直径在100米左右的较小天体在被破坏之前,仅能在银河系圆盘上运行3000万年。这可以解释迄今为止观测到的星际物体数量很少。
2018-12-29 astro-ph.EP
Discovery of two TNO-like bodies in the asteroid belt
两颗极红的主带小行星:203 Pompeja和269 Justitia是从IRTF和SAO天文台收集的可见光和近红外光谱观测中确定的。这两颗小行星的光谱斜率比其他任何D型天体都要红,D型天体是小行星带中最红的天体,与外太阳系的海王星外天体和半人马座天体中的RR和IR级天体相似。光谱结果表明,在这些小行星的表层存在复杂的有机物质,这意味着它们可能在海王星附近形成,并在行星迁移阶段迁移到主带区域。庞培203是迄今为止在小行星带发现的直径大于110公里(即结构上可能完整)的约250个天体中唯一已知的非常红的小行星。这些发现为主小行星带承载着一群在太阳系外围形成的天体提供了另一个证据。
2021-07-15 astro-ph.EP
Rotation Periods of Binary Asteroids with Large Separations - Confronting the Escaping Ejecta Binaries Model with Observations
Durda等人(2004年)利用数值模型提出,具有大间隔的双星小行星,称为逃逸抛射双星,可能是由破坏性撞击事件抛射出的碎片产生的。最近发现的六颗双星小行星被认为是EEB,因为它们的成分之间的分离度很高(~100 > a/Rp > ~20)。然而,由我们的小组和其他人测量的六个物体中的四个的旋转周期表明,这些疑似EEB的旋转速率为2.5至4小时。由于这些二元小行星的组成部分尺寸很小,与这种快速旋转有关,我们得出结论,旋转裂变机制,这是热YORP效应的结果,是最有可能的形成场景。此外,对这些天体的YORP效应进行缩放显示,其时间尺度短于承载这些二元小行星的三个相关平山家族的估计年龄。因此,只有最大的(D~19公里)疑似小行星,(317)Roxane,实际上可能是唯一已知的EEB。此外,我们的研究结果证实了(3749)Balam的三重性质,通过测量其光变曲线上的相互事件,这些事件与附近卫星的轨道周期相匹配。对(1509)Esclangona在不同显灵时的测量显示了一种独特的光变曲线形状,这可以用颜色变化来解释。
2010-12-21 astro-ph.EP
On the Stability of the Satellites of Asteroid 87 Sylvia
三重小行星系统(87)Sylvia由一颗280公里的主星和两颗小卫星Romulus和Remus组成(Marchis et al 2005)。西尔维亚位于主小行星带。这些卫星都在接近赤道的圆形轨道上围绕着主星运行。在目前的工作中,我们研究的卫星Romulus和Remus的稳定性,以确定每个扰动的影响和贡献。三体问题的结果,Sylvia-Romulus-Remus,显示它们的轨道根数没有显著的变化。然而,当太阳被包含在系统中时,卫星的倾角呈现出一个长周期的演化。当木星被包括在内时,这种幅度被放大。对这些结果的分析表明,罗穆卢斯和雷穆斯是在一个长期的共振和他们的经度的节点相互锁定振动。卫星与木星发生了共振。然而,卫星的轨道演变变得完全稳定时,西尔维亚扁率在模拟中。
2009-02-12 astro-ph.EP
From impact refugees to deterritorialized states: foresighting extreme legal-policy cases in asteroid impact scenarios
本文前瞻小行星撞击情景下的极端法律政策案例,探讨影响难民定义、去领土化国家概念及国际合作改进国际法,以民主方式保护人类。
2021-11-05 astro-ph.EP physics.soc-ph
Physical, spectral, and dynamical properties of asteroid (107) Camilla and its satellites
大型小行星的数量被认为是原始的,它们是我们太阳系早期历史的最直接见证者。这些卫星可以研究质量,从而研究密度和内部结构。我们在这里研究三重小行星(107)卡米拉的光变曲线,恒星掩星,光谱学,高对比度和高角分辨率的图像和光谱图像的属性。使用超过15年的80个位置,我们确定其较大的卫星的轨道是圆形的,赤道的,和椭圆形的,RMS残差为7.8质量。仅从2015年和2016年三个时期的11个位置,我们确定了第二颗卫星的初步轨道。我们发现它的轨道有点偏心,并且稍微倾斜于主行星的赤道面,这让人想起其他小行星三重系统的内部卫星。比较较大卫星的近红外光谱,发现与卡米拉没有显着差异。因此,这些特性表明,卫星的形成是由于撞击和喷出物的再积累而造成的。我们确定了卡米拉的旋转和三维形状。该模型很好地拟合了每个数据集。我们确定Camilla比中红外测光建模报告的要大,球体积当量直径为254 $\pm$ 36 km(3 $σ$不确定度),与形状建模的最新结果一致(Hanus 2017+)。结合从卫星动力学确定的(1.12 $\pm$ 0.01)$\times$ 10 $^{19}$ kg的质量和从3-D形状模型确定的体积,我们确定密度为1,280 $\pm$ 130 SI。从这个密度,并考虑到卡米拉的光谱与(24)忒弥斯和(65)Cybele(其表面颗粒上的水冰涂层被报道)的相似性,我们推断硅酸盐与冰的质量比为1…
2018-03-07 astro-ph.EP
Rotational properties of Hilda asteroids observed by the K2 mission
希尔达小行星的轨道位于主带的外缘,与木星的平均运动共振为2:3。已知的是,该群显示了一种混合的分类,表明希尔达成员的混合起源,从外主带和特洛伊群迁移到目前的轨道。但是,仍然有一些比较研究的观察,有助于更深入地了解希尔达集团。我们确定了K2任务观测到的125个希尔达小行星的光变曲线。我们发现,尽管混合分类,希尔达组高度类似于特洛伊的旋转周期和振幅的分布,甚至LR组(主要是C和X型)希尔达遵循这一规则。与主带相反,希尔达组缺乏非常快的旋转器。极慢自转体(P>100 h)的比例是令人惊讶的18%,这在太阳系中是独一无二的。多周期小行星的出现率(4%)和在光变曲线上有三个最大值的小行星(5%)可能是双星比率高的迹象,我们可以估计希尔达群内的双星比率为25%。
2020-01-18 astro-ph.EP
Solar System objects observed with TESS -- First data release: bright main-belt and Trojan asteroids from the Southern Survey
与以往的星载观测相比,凌日系外行星观测卫星(TESS)为观测太阳系天体提供了一种独特的新方法。虽然它的主要任务是避开黄道面附近大约6度,但太阳系碎片盘的尺度高度足够大,可以将各种小天体群体置于视野中。在本文中,我们提出的第一个数据发布的光度分析的TESS观测的小太阳系机构,重点是明亮的一端观察到的主带小行星和木星特洛伊人口。该数据发布名为TSSYS-DR 1,包含以均匀方式获得和提取的9912条光变曲线,并将具有明确基本旋转特征的天体数量增加了两倍,即报告了准确的周期和振幅。我们的目录清楚地表明,具有长自转周期的天体的数量肯定被以前所有的地面调查低估了,至少低估了一个数量级。
2020-01-16 astro-ph.EP
Hubble Space Telescope Observations of Active Asteroid P/2020 O1 (Lemmon-PANSTARRS)
我们提出了哈勃太空望远镜的活动小行星P/2020 O 1的观测,以检查其发展为近日点后一年。我们发现,质量损失在2020年8月达到峰值<~1 kg/s,然后在四个月内下降到接近零。长时间的质量损失(约180天)与升华起源一致,表明该物体可能是一颗含冰的主带彗星。小至1580平方米的水冰的平衡升华可以提供观测到的质量损失。时间序列测光显示了小核(有效半径~420 m)极快速旋转(双峰周期< 2小时)的初步证据。0.1 mm粒子的喷射速度与0.3 m/s的重力逃逸速度相当,而较大的粒子以低于逃逸速度的速度喷射。这些性质与近表面冰在向心加速度的帮助下升华是一致的。如果水冰升华得到证实,P/2020 O 1将是具有最小半长轴(最高温度)的冰冷小行星,为小行星带的冰分布设定了新的界限。
2022-06-15 astro-ph.EP
Weak S-type asteroids compared to C-type explain the observed size distribution of the main belt
Charles University(查理大学);Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院天文研究所)
本文通过分析C型和S型小行星的大小分布,发现S型小行星在约0.2km以下需更弱才能解释主带内小行星的缺失,可能与化学组成或物质孔隙度有关。
2026-02-23 astro-ph.EP
Asteroid Taxonomy from Cluster Analysis of Spectrometry and Albedo
在过去的40年里,基于可观测数据的太阳系小天体分类不断发展和迭代。虽然之前的迭代要么遵循大型观测活动的可用性,要么遵循打开新观测维度的新工具能力,但我们看到了主要改进现有方法的机会。我们开发了一个迭代的小行星分类法,允许分类的部分和完整的观测(即可见光,近红外,可见光-近红外光谱),并重新引入了视觉观测到的分类观测。由此产生的类分配的概率,使分类的不确定性被量化。我们基于对2125颗小行星的2983次观测建立了分类法,与以前的分类法相比,样本量增加了近10倍。的小行星类确定在一个较低的维表示的意见,使用混合的共同因素分析模型。我们确定了17个类别,分为三个复合体C,M和S,包括主带中极红天体的新Z类。视觉的光谱信息解决了X-复合物的光谱简并,并建立了P-类作为C-复合物的一部分。我们提出了一个分类工具,计算概率类分配在这个分类方案从小行星观测。对4526颗小行星的6038个观测数据进行了分类。对部分观测数据进行分类的能力和重新采用目视分类法提供了一种分类法,非常适合于目前和今后的小行星观测数据集,特别是盖亚、MITHNEOS、近地天体测量者和SPHEREx测量所提供的数据集。
2022-09-20 astro-ph.EP
Thermal properties of large main-belt asteroids observed by Herschel PACS
非分辨热红外观测有助于研究小行星表面的热特性和物理特性,条件是通过热物理模型很好地确定目标的形状和旋转特性。我们使用校准程序赫歇尔PACS数据(70,100,160 $μ$ m)和国家的最先进的形状模型来自自适应光学观测和/或光学光变曲线,以限制第一次的12个大的主带小行星的热惯性。我们还模拟了以前特征良好的目标,如(1)谷神星或(4)灶神星,因为它们构成了重要的基准。使用比例作为自由参数,大多数目标需要重新缩放$\sim$ 5\%,与给定绝对校准误差条的预期一致。这构成了一个很好的交叉验证的缩放形状模型,虽然一些目标需要更大的重新缩放,以重现红外数据。我们得到了典型的大型主带小行星的低热惯性研究之前,这继续支持的概念,这些表面覆盖着细粒绝缘风化层。虽然PACS观测到的波长是主带小行星的发射峰值的方向,但它们被证明对限制小行星的大小和热惯性非常有价值,而且对表面粗糙度不太敏感。最后,我们还提出了一个图形化的方法来帮助检查如何不同的值的指数用于缩放作为日心距离(即温度)的函数的热惯性影响我们的解释的结果。
2020-05-04 astro-ph.EP
Near-Earth Binaries and Triples: Origin and Evolution of Spin-Orbital Properties
在近地小行星群中,发现了具有相互轨道的双星和三星系统,这些轨道具有显著的偏心率和较大的半长轴。所有已知的具有偏心轨道的系统和所有广泛分离的主卫星对都具有快速旋转的卫星。在这里,我们研究的过程,可以阐明这些自旋轨道性质的起源。基于旋转裂变的双星形成模型可以在高偏心率和大范围分离的轨道上再现异步卫星,但与观测到的特性不匹配。我们探讨是否有任何进化机制可以链接的自旋和轨道参数预期裂变后的动力学今天观察到的。我们调查了四个过程:潮汐力矩,辐射扰动(BYORP),近距离行星相遇,和Kozai振荡。我们发现,裂变后的动力学和潮汐演化的组合可以解释几乎所有的自旋轨道性质的样本中的9个良好的特点近地双星和三重。其他机制可能起作用,但不需要解释观察到的数据。最后,我们描述了所观察到的自旋轨道状态,包括同步和圆形,异步和圆形,异步和偏心配置之间的演化途径。
2011-11-11 astro-ph.EP
Multiple Bifurcations in the Periodic Orbit around Eros
研究了高度不规则天体势场中周期轨道族的多重分岔。研究了周期轨道的拓扑情形和周期轨道族中的四种基本分支。周期轨道族中的多重分支由四种基本分支组成。在小行星433 Eros周围的周期轨道族中,我们发现了二元倍周期分岔和二元切分岔。双倍周期分叉的周期轨道族接近圆形,倾角几乎为零,并且相对于小行星433爱神星的身体是反向的。这意味着围绕这颗小行星的运动有两个稳定区域,中间被一个不稳定区域隔开。此外,我们还发现了三重分支,其中包括两个实鞍分支和一个倍周期分支。从小行星433 Eros的平衡点产生的周期轨道族有五个分支,即一个实鞍分支、两个切分支和两个倍周期分支。
2016-04-25 astro-ph.EP nlin.CD
Spitzer Observations of Spacecraft Target 162173 (1999 JU3)
近地小行星162173(1999 JU 3)是隼鸟2号采样返回飞行任务的主要目标,也是马可波罗采样返回飞行任务的潜在目标。在地球上对这一物体进行研究是这些飞行任务的基础。我们提出了一个中红外光谱(5-38微米)的1999年JU 3获得与美国宇航局的斯皮策太空望远镜在2008年5月。这些观测结果对这颗小行星的表面特性提出了新的限制。为了拟合我们的光谱,我们使用了近地小行星热模型(NEATM)和更复杂的热物理模型(TPM)。然而,自旋磁极的位置,这是不确定的,是一个关键的输入参数,用于约束与TPM的热惯性,因此,我们考虑两个磁极取向。在赤道逆行几何的极端情况下,我们推导出热惯量的下限为150 J/m^2/K/s ^[0.5]。如果我们采用阿部等人(2008 a)的极点取向,我们的最佳拟合热模型得出的热惯量值为700+/-200 J/m^2/K/s^0.5,由于绝对通量校准导致的光谱形状的不确定性,甚至允许更高的值。热惯性的下限,这是不太可能的,但可能的,将与类似于小行星433爱神星的细风化层相一致。然而,热惯性预计会更高,可能类似于或大于小行星25143 Itokawa。准确确定小行星162173的自旋极将缩小其热惯性的可能值范围。
2009-08-06 astro-ph.EP
Suppression of extreme orbital evolution in triple systems with short range forces
Lidov-Kozai(LK)机制在许多等级三元系的长期演化中起着重要作用。标准的LK机制包括大振幅振荡的偏心率和倾角的二进制受四极位从外部微扰。最近的工作表明,当八极项包含在势中时,内双星可以达到更极端的偏心率,并经历取向翻转。众所周知,近心岁差由于短程效应,如广义相对论和潮汐和旋转扭曲,可以限制偏心率的增长,甚至抑制标准(四极)LK振荡,但它们对八极水平LK机制的影响尚未得到充分探讨。在本文中,我们系统地研究了这些短程力如何影响八极LK周期中的极端轨道行为。一般来说,八极位能的影响仅限于初始互倾Itot的范围,中心约为90度(当内双星质量比<<1时),这个范围随着八极强度的增加而扩大。我们发现,虽然短程力不改变这个“影响窗口”的宽度和位置,但它们对最大可实现的偏心率施加了严格的上限。这个极限偏心率可以解析计算,其值甚至适用于强八极势和三个可比质量的一般情况。短程力也会影响轨道翻转,随着这些力的强度增加,翻转可能发生的Itot范围逐渐减小。
2015-01-07 astro-ph.EP
Discovery of a young asteroid cluster associated with P/2012~F5 (Gibbs)
我们提出了我们的搜索结果的动态家庭周围的活跃小行星P/2012 F5(吉布斯)。通过应用层次聚类方法,我们发现了一个与P/2012 F5相关的非常紧凑的9体簇。这个新发现的吉布斯星系团的统计显著性估计为> 99.9%,强烈表明它的成员有着共同的起源。该星系团位于主带外侧的一个动力冷区,其半长轴约为3.005 AU,所有成员在很长的时间尺度上都是动力稳定的。后向数值轨道积分表明星团的年龄只有1.5 $\pm$ 0.1百万年。大多数星团成员的分类学分类是不可用的,但两个星团成员的SDSS分光光度法表明,两者似乎都是$Q$型天体。我们还估计母体大小的下限约为10公里,并发现产生吉布斯星系团的撞击事件介于陨石坑和灾难性碰撞之间。此外,我们寻找新的主带彗星的吉布斯集群的区域观察七个小行星要么属于集群,或非常接近的空间轨道固有元素。然而,我们没有发现任何令人信服的证据表明我们的目标中存在尾巴或昏迷。最后,我们获得了P/2012 F5的光学图像,并找到了$H_R$ = 17.0 $\pm$ 0.1等和$H_V$ = 17.4 $\pm$ 0.1等的绝对R波段和V波段星等,分别对应于P/2012 F5核直径的上限约为2 km。
2014-01-13 astro-ph.EP
The homogeneous internal structure of CM-like asteroid (41) Daphne
上下文类CM小行星(Ch和Cgh类)是更广泛的C复合体中的主要群体,约占主小行星带质量的10%。根据光谱学推断的组成相似性,预测它们的内部结构是均匀的(Vernazza等人,2016,AJ 152,154)和它们早期热演化的数值模拟(Bland & Travis,2017,Sci. Adv. 3,e1602514)。目的。在这里,我们的目标是通过详细建模其形状和小卫星轨道来推导CM类小行星(41)达芙妮的密度来验证这一假设。方法.我们用甚大望远镜极端自适应光学SPHERE/ZIMPOL相机(ID 199.C-0074,PI P. Vernazza)在成像调查中观察了达芙妮及其卫星,并用早期的Keck/NIRC 2和VLT/NACO观测补充了这一数据集。我们用Genoid元启发式算法分析了卫星的动力学。结合我们的高角分辨率图像与光学光变曲线和恒星掩星,我们确定的自旋周期,方向和3-D形状,使用我们的ADAM形状建模算法。结果这颗卫星在一个赤道准圆形的椭圆轨道上围绕达芙妮运行,就像许多其他大型主带小行星的卫星一样。达芙妮的形状模型揭示了几个大的平坦区域,可能是大型撞击坑。根据这个轨道确定的质量,结合根据形状模型计算的体积,意味着达芙妮的密度为1.77+/-0.26 g/cm 3(3 σ)。该密度与原始CM样均匀内部结构一致,具有一定程度的大孔隙度(约17%)。结论.根据我们对达芙妮和其…
2019-01-07 astro-ph.EP
Direct $N$-body simulations of satellite formation around small asteroids: insights from DART's encounter with the Didymos system
本文利用$N$体模拟研究Didymos-Dimorphos型双小行星,发现主星抛射约$2-3\%$质量后数天内即可混沌吸积出卫星,并解释其形状、自转及多体系统形成。
2024-01-18 astro-ph.EP
Extreme eccentricities of triple systems: Analytic results
三星和致密天体在自然界中随处可见。它们的长期演化是复杂的,特别是冯-蔡佩尔-利多夫-科扎伊(ZLK)机制可能会导致内部双星的高度偏心相遇。这样的相遇会导致大量的相互作用的双星现象,以及恒星和致密天体的合并。在这里,我们找到明确的分析公式的最大偏心率,$e_{\rm max}$,进行ZLK振荡的内部二进制,其中测试粒子的限制(参数化的内部到外部的角动量比$η$)和双平均近似(参数化的周期比,$ε_{\rm SA}$)放松,圆形外轨道。我们恢复已知的结果在两种极限情况下(无论是$η$或$ε_{\rm SA} \to 0$),并验证我们的模型的有效性,使用数值模拟。我们测试我们的结果与两个精确的数值N体代码,$\texttt{Rebound}$牛顿动力学和$\texttt{Tsunami}$广义相对论(GR)动力学,并找到良好的对应关系。我们讨论了我们的结果的影响,恒星三重和恒星和超大质量三重黑洞合并。
2022-05-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
(216) Kleopatra, a low density critically rotating M-type asteroid
上下文最近对M/Xe型三重小行星系统(216)$^{-3}$的三维形状的估计表明其密度为5。g.cm这样的高密度意味着高金属含量和低孔隙率,这不容易与其特有的哑铃形状相协调。目标。鉴于VLT/SPHERE/ZIMPOL相机前所未有的角分辨率,我们的目标是以高精度限制克娄巴特拉的质量和形状,从而限制其密度。方法.我们将2017年和2018年记录的Kleopatra的新VLT/SPHERE观测与档案数据以及光曲线,掩星和延迟多普勒图像相结合,使用两种不同的算法(ADAM,MPCD)推导出其3D形状模型。此外,N体动力学模型使我们能够检索两颗卫星的轨道要素,如随附论文所述。结果克娄巴特拉的形状非常接近平衡哑铃图与两个叶片和一个粗脖子。它的体积当量直径(118.75 $\pm$ 1.40)km和质量(2.97 $\pm$ 0.32)10 $^{18}$ kg意味着体积密度为(3.38 $\pm$ 0.50)g cm $^{-3}$。如此低的密度对于一个假定的富含金属的身体表明一个实质性的孔隙度内的原生。这种多孔结构及其接近平衡的形状与包括巨大撞击后再累积的地层情景是相容的。克娄巴特拉目前的自转周期和哑铃形状意味着它正处于临界自转状态。沿着天体赤道的低有效重力,连同卫星的赤道轨道和可能的碎石堆结构,打开了卫星通过质量脱落形成的可能性。结论.克娄巴特拉是一个令人费解的多重系统,由于独特的特点,…
2021-08-16 astro-ph.EP
Orbits, masses, and evolution of main belt triple (87) Sylvia
Sylvia是一个位于主带的三重小行星系统。我们报告新的自适应光学观测这个系统,现有的天体测量观测的基线延长到十年。我们提出了第一个完全动态的三体模型,该系统通过拟合所有可用的天体测量。该模型同时适合于单个质量,轨道和主扁率。我们发现,Sylvia是由一个占主导地位的中心质量,由两个卫星围绕,轨道在706.5 +/- 2.5公里和1357 +/- 4.0公里,即,大约5和接近10个主半径。我们得出主星的单个质量为1.484 - 0.014/+0.016 x 10^19 kg(相当于密度为1.29 +/- 0.39 g cm^-3),内卫星为7.33 - 2.3/+4.7 x 10^14 kg,外卫星为9.32 - 8.3/+20.7 x 10^14 kg。由于一次源的扁率导致了相当大的岁差,因此J_2值可以限制在0.0985-0.1之间。卫星的轨道是相对圆形的,偏心率小于0.04。主星的自转轴和两颗卫星的轨道极点都在大约两度的范围内对齐,这表明它们几乎是共面的,并暗示着主星的赤道面内或附近有卫星形成。我们还研究了过去的轨道演化系统通过模拟最近通过3:1平均运动偏心型共振的影响。在某些情况下,这允许我们对内部结构和过去的怪癖进行约束。
2012-06-25 astro-ph.EP
High-Resolution Observations of Bright Boulders on Asteroid Ryugu: 2. Spectral Properties
在近地小行星162173 Ryugu上发现了许多反射率值高于平均反射率1.5倍的小石块。基于它们的可见波长光谱差异,Tatsumi等人(2021)定义了两种明亮的巨石类别:C型和S型。这两类明亮的巨砾具有不同的尺寸分布和光谱趋势。在这项研究中,我们测量了79个明亮的巨石的光谱,并研究了它们的详细光谱特性。分析得出了一些重要结果。首先,Ryugu上的S型明亮巨石的光谱与两种不同的普通陨石的光谱相似,这两种陨石具有不同的初始光谱,并且在实验中以相同的方式进行了空间风化。这表明在Ryugu上可能有两个S型明亮的巨石群,可能来自两个不同的撞击其母体的撞击物。其次,米级S型亮砾的模式空间风化年龄,根据以往实验辐照普通陨石的光谱变化率,是0.1-1百万年,这是一致的火山口保留年龄(<百万年)的约1米深的表面层的Ryugu。这种一致性强烈表明,Ryugu表面非常年轻,这意味着从Ryugu表面获得的样品应该是新鲜的。第三,缺乏蛇纹岩吸收的S型碎屑嵌入在一个大的角砾岩漂砾表明,破碎和胶结,创造角砾岩发生后终止的水蚀变。第四,C型明亮巨砾表现出连续的光谱趋势,类似于低沸点碳质辉长岩(如CM和CI)的加热轨迹。其他过程,如空间风化和粒度效应,不能主要解释它们的光谱变化。
2021-10-28 astro-ph.EP
Short-Range Forces Can Catalyze Extreme Orbital Evolution in Hierarchical Triples
Institute for Advanced Study(高等研究院);Princeton University(普林斯顿大学)
研究揭示在层级三星系统中,短程力(如相对论效应)通过非绝热跳跃机制催化而非抑制极端偏心率行为,显著改变双星系统的相空间演化。
2026-08-17 astro-ph.EP astro-ph.HE
Conditions for visual and high-resolution bistatic radar observations of Apophis in 2029
2029年4月13日,小行星阿波菲斯将在六个地球半径范围内(距离地表$\sim$ 31000公里)经过,这是有记录以来最接近这颗小行星的一次。这一事件提供了独特的科学机会,可以在非常近的距离研究小行星,其轨道和表面特征。在本文中,我们对从地球观测该小行星的条件进行了综合的几何、地理和时间分析,特别强调了双基地雷达观测的条件和科学机会,双基地雷达观测是在这种近距离接近期间适用的最可行的雷达技术。为此,我们编制了一份清单,目前和未来的无线电观测站在全球各地,可以参加双基地雷达观测活动,在最接近的办法阿波菲斯。我们估计信噪比,视天空旋转,表面覆盖和其他观测条件。我们发现,在澳大利亚,非洲,欧洲和美洲的天文台的全球合作将产生高分辨率的延迟多普勒雷达图像的信噪比以上$10^8$,同时覆盖小行星表面的$\sim$ 85%。此外,如果协调得当,小行星的极端接近可能使无线电业余爱好者能够探测大型无线电观测站发出的信号,从而可以组织公民科学项目。我们还发现,对于目视观测,加那利群岛将在最近的方法中提供最佳的观测条件,无论是专业人士还是业余爱好者。阿波菲斯的表观尺寸将比通常看到的大2-3倍,允许表面的分辨率图像。
2022-10-19 astro-ph.EP astro-ph.IM