Linking studies of tiny meteoroids, zodiacal dust, cometary dust and circumstellar disks
进入地球大气层并引发流星雨的微小流星体一直被认为部分来自彗星尘埃。它们与其他尘埃粒子一起，在太阳周围形成一个巨大的云，称为黄道云。根据我们以前对黄道光的研究，以及其他独立的方法（动力学研究，红外观测，与地球环境有关的数据），现在已经确定，进入地球大气层的尘埃颗粒中有很大一部分来自彗星家族（JFC）。本文依赖于我们对黄道带云和彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko的关键特性的理解，这些特性由Rosetta任务对JFC进行了广泛的研究。解释，通过数值和实验模拟的黄道光本地偏振相位曲线，最近使我们能够建立行星际尘埃是丰富的吸收有机物和蓬松的颗粒组成。罗塞塔提供的地面实况目前确定彗星尘埃颗粒富含有机化合物，并由非常蓬松和不规则的聚集体组成。我们的目标如下：（1）将奇特的微陨石、微小流星体、行星际尘埃颗粒、彗星尘埃颗粒与太阳系的早期演化联系起来，（2）表明对这些流星体和彗星尘埃颗粒的详细研究如何能够改进对原行星盘和碎片盘中尘埃观测结果的解释。未来的尘埃在这样的磁盘建模应该有利于不规则的多孔颗粒，而不是更传统的紧凑的球形颗粒。
2020-03-06 astro-ph.EP
Transiting Planets with LSST I: Potential for LSST Exoplanet Detection
大型综合巡天望远镜（LSST）的设计是为了满足几个不同的科学目标，这些目标可以通过十年的综合巡天来解决。然而，LSST还将提供大量数据，这些数据可以用于其主要目标之外的其他科学。我们展示了使用LSST数据来寻找凌日系外行星的潜力，特别是找到围绕宿主恒星运行的行星，这些恒星是恒星星族的成员，这些恒星族目前的系外行星调查还没有彻底探测到。我们发现，现有的算法可以检测到模拟LSST光变曲线的太阳型恒星周围的热彗星，热海王星周围的K矮星，行星绕恒星在大麦云云的过境。我们还表明，LSST将有潜在的检测超地球轨道的红矮星，包括那些在宜居带轨道的灵敏度，如果它们存在于LSST将观察到的某些领域。根据这些结果，我们认为LSST有能力为系外行星科学做出有价值的贡献。
2014-10-24 astro-ph.EP
Optimization of Transfers linking Ballistic Captures to Earth-Moon Periodic Orbit Families
ISAE-SUPAERO（法国高等航空航天学院）
本文提出了一种基于高阶多项式展开的统一框架，用于优化地球-月球系统中周期轨道家族的双冲量转移，通过低Δv解和详细成本配置提升月球任务设计效率。
2026-01-08 astro-ph.EP cs.NA math.DS
Earth's Minimoons: Opportunities for Science and Technology
12年前，卡特琳娜巡天计划发现了地球上第一个已知的自然地心天体，这是一颗直径为几米的小行星，编号为2006 RH 120。尽管在过去的十年中，地面望远镜和探测器技术有了显着的改进，但小行星调查还没有发现另一个临时捕获的轨道器（TCO;俗称为minimoons）。几年之内，大型综合巡天望远镜（LSST）将开始定期探测TCO，或迫使重新分析内太阳系小行星的产生和动力学演变。对地球小卫星的起源、性质和动力学的最初研究表明，在任何时候都应该有一个稳定的种群，大约有一个1到2米直径的被捕获物体。该模型随后得到了改进和扩展，以包括临时捕获的飞越（TCF）的数量，这些物体在能量上与地月系统绑定时未能围绕地球进行完整的旋转。已经考虑了几种不同的发现TCO的技术，但它们的小直径，接近性和快速运动使它们成为现有地基光学，流星和雷达调查的挑战性目标。我们预计，如果TCO人口得到证实，新的物体被频繁发现，他们可以提供新的机会1）研究地月系统的动力学，2）测试小行星带小行星带的小行星的生产和动力学演化模型，3）快速和频繁的低delta-v任务，多个minimoons，（4）小行星物质就地资源化技术评价。在这里，我们回顾了过去十年的minimoon研究，准备在LSST运行的第一个十年中利用TCO的科学和商业机会。
2019-05-31 astro-ph.EP
Identification of a Minimoon Fireball
被地月系统引力捕获的物体通常被称为临时捕获轨道器（TCO），天然地球卫星或迷你卫星。TCO是近地天体（NEO）的一个至关重要的亚群，因为它们是未来样本返回，重定向或小行星采矿任务的最容易的目标。只有一个TCO被望远镜观测到，2006 RH 120，它绕地球运行了大约11个月。此外，在本研究之前，只观察到一个TCO火球。我们提出了我们的观察一个非常缓慢的火球（代号DN160822_03），初速度约为11.0公里的s-1，是由位于南澳大利亚地区的沙漠火球网络的高分辨率数字火球观测站检测。由于该系统固有的动力学特性，流星体在撞击前被暂时捕获的概率对其初速度极为敏感。我们研究火球的轨道历史的敏感性所选择的三角测量方法。我们使用数值积分器REBOUND来评估粒子历史并评估DN160822_03的统计起源。从我们的积分中，我们发现，最可能的捕获时间，速度，半长轴，近地天体群，捕获机制每年都有变化。大多数粒子表明，在地球的远日点和近日点有一个增加的捕获概率。在未来，像这样的事件可能会被像大型综合巡天望远镜这样的望远镜提前探测到，并且可以验证大气层前的轨迹。
2019-12-04 astro-ph.EP
Linking Solar Minimum, Space Weather, and Night Sky Brightness
本文介绍了2018年9月4日至2020年4月30日宽带夜空气辉强度的时间序列观测和分析。在太阳活动周期24到太阳活动周期25开始的历史最低点期间，在5个地点获得了超过8500公里的数据。新的时间序列观测表明，以前未被认识到的宽带夜空亮度变化的重要来源，不涉及太阳10.7厘米太阳通量的相应变化，发生在太阳活动最小期。即使在太阳活动极小期，自然夜空的亮度也很少是恒定的。观察到以分钟、小时、天和月为时间尺度的变化。半年一次的夜空亮度变化与地球磁场相对于行星际磁场的方向变化相一致。从太阳冕洞到达地球弓形激波鼻的太阳风等离子流与主要的夜空亮度增加事件相一致。在地球表面8500公里以上的地方，夜晚通常都有非常明亮或非常微弱的夜空气辉排放。这一观察事实的原因仍然是一个悬而未决的问题。地球夜间气辉和地磁指数对输入地球磁层的太阳能有相似的响应。我们的实验结果有助于理解和预测宽带夜空亮度变化的定量基础。它们适用于天文学、行星科学、空间天气、光污染、生物学和娱乐研究。
2021-12-03 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Discovery of eclipsing white dwarf systems in a search for Earth-size companions
虽然白矮星被认为是大多数恒星演化的终点，但与主序星不同，它们还没有成为专门针对系外行星的时域调查的对象。我们将讨论它们的大小和独特的颜色如何使它们成为广泛搜索系外行星的理想目标。特别是，我们注意到，地球大小的行星可以引起大质量白矮星的多次日食。如此大的信号几乎是不会错的，即使用非常低精度的测光也可以检测到。对于较小的天体，目前用于探测超级地球和较小行星过境太阳大小的恒星的高精度测光，能够在它们过境白矮星时揭示R~ 100公里的小行星。这种观测可以用来检验目前的证据，即小行星大小的物体是最近在一些白矮星上观测到的尘埃环的原因。目前没有其他的系外行星搜索方法能够探测到这样的系外小行星。作为这种搜索策略的初步测试，我们结合了从卡特琳娜巡天与多色测光和光谱从斯隆数字巡天搜索〜 12,000白矮星光变曲线的日食事件的天气数据。我们发现了20个新的食白矮星双星系统与低质量的同伴。这使已知的食分白矮星的数量增加了一倍，并有望精确测定白矮星的半径。其中三个发现的半径与亚恒星系统一致，并且在SDSS光学光谱或近红外数据中没有显示来自食星物体的通量的证据。
2010-09-15 astro-ph.EP
FindPOTATOs: Minor Planet Observation Linking Software
本文介绍FindPOTATOs，一款Python编写的小行星观测关联软件，能在嘈杂数据中高效组装tracklet，适用于近地天体、海外天体及小型天文台数据，并详述其结构、用法与验证。
2025-01-22 astro-ph.EP astro-ph.IM
Transiting Planets with LSST III: Detection Rate per Year of Operation
大型综合巡天望远镜（LSST）将产生大约10亿颗恒星的光变曲线。我们以前的工作已经表明，到LSST 10年任务结束时，可以使用LSST“深钻”节奏恢复大量凌日系外行星系统。在这里，我们扩展了我们以前的工作，研究如何恢复过境行星的轨道周期和半径的范围内演变每年的LSST操作。作为具体的例子系统，我们考虑的是围绕太阳型恒星运行的热彗星和围绕K矮星运行的热海王星，它们与地球的距离为几千秒差距，以及围绕附近低质量M矮星运行的超级地球。随着时间的推移，凌日行星的探测随着数据的积累而稳步增加，通常在运行4 - 6年后变得很大（大于10%）。然而，我们也发现，在LSST运行的前1 - 2年内，已经可以发现短周期（小于2天）的热彗星绕G矮星和热海王星绕K矮星。
2017-03-31 astro-ph.EP
Transit surveys for Earths in the habitable zones of white dwarfs
到目前为止，寻找可居住的类地行星主要集中在核燃烧恒星上。我建议，这项研究应该扩大到冷却已经消耗了核燃料的白矮星。我定义了白矮星的连续宜居带，并表明对于质量为0.4到0.9太阳质量、温度低于10，000 K、可居住时间至少为3 Gyr的白矮星，它的范围为~0.005到0.02 AU。由于它们的大小与地球相似，白矮星可能会被边缘运行的类地行星深深地遮住，这可以很容易地用地面望远镜探测到。如果行星可以向内迁移或改造附近的白矮星，我表明，全球机器人望远镜网络可以进行过境调查附近的白矮星放置有趣的限制存在的可居住的地球。如果行星被检测到，我表明，调查将有利于检测类似于地球的行星：类似的大小，温度，旋转周期，以及类似于太阳的主恒星温度。大型综合巡天望远镜可以对白矮星周围可居住地球的频率施加更严格的限制。对这些行星的确认和定性可以用大型地面和太空望远镜进行。
2011-03-29 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
On the prospects of Near Earth Asteroid orbit triangulation using the Gaia satellite and Earth-based observations
密切轨道要素的精确测量对于理解近地小行星复杂的动力学行为并对其建模至关重要。欧空局的盖亚任务有望在这方面发挥巨大潜力。在这篇文章中，我们调查的前景约束轨道的新发现的和已知的近地小行星使用几乎同时观测地球和盖亚。我们发现，从两个站点同时进行的观测可以有效地约束通过统计测距得到的初步轨道。通过将存储在小行星中心数据库中的发现与盖亚天体测量警报联系起来，人们可以确定几乎同时观测到的近地天体，并在不增加观测费用的情况下受益于改进的初始轨道解。
2014-09-18 astro-ph.EP astro-ph.IM
Strong Nongravitational Accelerations and the Potential for Misidentification of Near-Earth Objects
研究了非引力加速度对近地天体轨道关联算法的影响，发现强加速度会导致轨迹段关联失败，并提出新方法以搜索未关联的轨迹段对，指出当前算法对大非引力加速度天体可能存在遗漏。
2024-10-11 astro-ph.EP
Survey-Wide Asteroid Discovery with a High-Performance Computing Enabled Non-Linear Digital Tracking Framework
针对传统小行星探测在暗弱天体和计算复杂性上的局限，提出适配大型综合巡天的非线性数字跟踪框架，结合高性能计算提升探测灵敏度，可显著增加不同轨道家族的可观测小行星数量。
2025-06-21 astro-ph.EP astro-ph.IM
Detecting the Ultimate Power in the Universe with LSST
大的时域调查，当有足够的规模，提供了一个大大增加的概率检测罕见的，在许多情况下，意想不到的事件。事实上，正是这些不可预测和以前未观察到的物体可以导致我们对宇宙理解的一些最伟大的飞跃。可以监测的事件不仅包括那些有助于我们理解天体物理学可变性来源的事件，而且还可以扩展到发现和描述由宇宙中其他有知觉的生命形式组成的文明。在本文中，我们将研究大型综合巡天望远镜（LSST）是否有能力检测到从外星巨型结构发射的凹面碟形复合光束超激光对地球模拟物的即时和短期影响。
2017-03-30 astro-ph.EP physics.pop-ph
Implications for planetary system formation from interstellar object 1I/2017 U1 (`Oumuamua)
最近发现的小天体1 I/2017 U1（'Oumuamua）是我们太阳系中第一个不受太阳引力约束的已知天体。它的双曲线轨道（离心率大于1）强烈表明它起源于我们的太阳系之外;它的红色与漫长的星际旅行中经历的大量空间风化一致。我们对探测到这样一个物体的概率进行了一个简单的计算。我们发现，如果在行星形成过程中，从附近恒星喷出的物质的平均质量为20个地球质量，类似于我们的太阳系的预期值，可以满足观测到的1 I类天体的检测率。目前这种星际闯入者的探测率估计为每年0.2次，而过去几年的预期探测次数几乎正好是1次。当大型综合巡天望远镜开始其宽、快、深的全天空巡天时，探测率将提高到1/年。这些预期的探测将通过更好地估计星际物体的数量和性质，进一步限制附近行星系的形成。
2017-11-09 astro-ph.EP
On the detectability of transiting planets orbiting white dwarfs using LSST
白矮星是少数几种我们对可能存在的伴行星几乎一无所知的恒星天体之一。最近关于金属污染的大气层、星周碎片盘和凌日行星碎片的证据都表明行星可能存在。然而，白矮星凌日调查是具有挑战性的，由于这些对象的内在微弱，凌日的时间尺度短，以及由于其紧凑的半径而导致的低凌日概率。大型综合巡天望远镜（LSST）为这些问题提供了一个补救办法，它是一个深空巡天望远镜，快速曝光，涵盖了大约1000万颗$r<24.5$视星等的白矮星。我们模拟了10年内对350万颗白矮星的LSST测光观测，并计算了通过凌日对$P<10$ d的伴星的可探测性。我们发现谷神星大小的天体到地球大小的世界的典型检测率在$5 \times 10^{-6}$到$4 \times 10^{-4}$的范围内，产生$\sim 50$到$4\,000$的检测，每个检测的发生率都是100%。对于连续可居住带中的类地行星，我们发现$\sim 10^{-3}$的检测率表明LSST将揭示数百个这样的世界，其发生率在1%至10%的范围内。
2018-10-01 astro-ph.EP
Surveying the Inner Solar System with an Infrared Space Telescope
我们提出了一个分析，调查内太阳系的物体，可能会对地球构成威胁。大多数分析是基于对哨兵提供的能力的理解，哨兵是一种放置在金星附近日心轨道上的红外天基望远镜的概念。从这个分析中，我们发现1）目标的大小范围可以影响调查设计，2）目标样本的轨道分布可以影响调查设计，3）调查期间的最小观测弧长是调查性能的重要度量，和4）调查必须考虑小到D=15的对象-30米，以实现确定有可能在未来100年内对地球造成损害的物体的目标。Sentinel将能够在6.5年的调查中找到50%的大于40米的撞击物。哨兵飞行任务概念在寻找大于D=140米的物体方面与任何测量一样有效，但在应用于寻找撞击地球轨道上的较小物体时更为有效。Sentinel在寻找人类探索感兴趣的物体方面也更有效，这些物体受益于较低的推进要求。为了探索空间和地面搜索计划之间的相互作用，我们还研究了一个案例，其中哨兵与大型综合巡天望远镜相结合，并显示了将天基天文台放置在轨道上的好处，减少了搜索区域与地面望远镜的重叠。在这种情况下，假设Sentinel的寿命为6.5年，LSST的寿命为10年，Sentinel+LSST可以找到超过70%的大于40米的撞击物。
2016-07-18 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Effects of Filter Choice on Outer Solar System Science with LSST
对太阳系进行盘点是建立大型综合巡天望远镜（LSST）的四大支柱之一。在“宽-快-深”巡天中，选择夜间使用相同的滤光片对还是夜间使用不同的滤光片对，将对移动物体管道系统探测某些类别的太阳系物体的能力产生巨大影响;许多可能的滤光片对将导致太阳系物体探测的重大（$\sim50\%$或更多）损失。特别是，外太阳系的星群可能比内太阳系的星群要红得多，而$r$ -波段的夜间星对将导致对外太阳系进行最深的调查。为了最大限度地发挥外太阳系科学的潜力，我们因此主张确保WFD调查包含足够数量的$r$ - $r$夜间对每个领域在一个发现的季节，以确保检测和使用MOPS连接。我们还主张增加额外的光谱能量分布（SED），更准确地模拟外部太阳系人口的管道，以评估LSST操作模拟器的输出。这将能够更好地估计WFD调查中不同滤波器选择丢失或获得的太阳系人口检测数量。
2018-12-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
Assessing the Vera Rubin Observatory's Ability to Discover Asteroid Impactors Before They Collide with Earth
Duke University（杜克大学）；University of Washington（华盛顿大学）
评估Vera Rubin观测站发现小行星撞击体的能力，发现其在发现小撞击体方面表现优异，但无法保证长预警，需多调查策略配合。
2026-01-22 astro-ph.EP
Rapid and Predictive Planet Population Synthesis Model (RAPPS) I. Upgraded model and resulting synthetic populations
Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen（格罗宁根大学卡普坦天文研究所）；UTokyo Organization for Planetary Space Science (UTOPS), University of Tokyo（东京大学地球行星科学宇宙科学研究机构（UTOPS））；Division of Science, National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台理学院）；Astrobiology Center (ABC)（天体生物学中心）；Graduate Institute for Advanced Studies, SOKENDAI（SOKENDAI高等研究院）；Department of Earth and Planetary Science, University of Tokyo（东京大学地球行星科学系）
本文提出了一种新的行星人口合成模型，能够高效预测行星质量、半径、轨道和大气特性，同时改进了动态演化模型，提高了与观测数据的统计对比精度。
2026-04-20 astro-ph.EP
Searching for Moving Objects in HSC-SSP: Pipeline and Preliminary Results
超级超级凸轮斯巴鲁战略计划（HSC-SSP）是目前最深入的广域调查正在进行中。斯巴鲁望远镜的8.2米口径在探测微弱/小型移动物体方面非常强大，包括近地物体、小行星、半人马座和海王星外天体（TNO）。然而，HSC-SSP的节奏和抖动模式不是为检测移动对象而设计的，这使得很难系统地这样做。在本文中，我们介绍了一种新的管道，用于在非专用调查中检测移动对象（特别是TNO）。HSC-SSP目录被重新排列到HEALPix架构中。然后，用机器学习算法去除静止检测和假阳性，以产生移动对象候选者的列表。执行轨道链接算法和目视检查，以生成检测到的TNO的最终列表。还提供了使用该新管道对第一次HSC-SSP数据发布（2014年3月至2015年11月）的数据进行TNO搜索的初步结果。
2017-05-04 astro-ph.EP
Simulated LSST Observations of Real Metre-scale Imminent Impactors
Curtin University（科廷大学）；International Centre for Radio Astronomy Research, Curtin University（科廷大学国际射电天文研究中心）
本文研究了如果LSST在过去的十年中持续运行，它将能发现多少即将撞击地球的米级影响体，以及这些发现的时间提前程度，通过模拟LSST的太阳系调查模拟器Sorcha和过去十年中由轨道传感器观测到的真实火球群体，探讨哪些事件会在撞击前被观测到，并评估发现的提前时间对天文研究和行星防御的影响。
2026-05-08 astro-ph.EP astro-ph.IM
Dynamical Origin of (469219) Kamo`oalewa of Tianwen-2 Mission from the Main-Belt: $ν_6$ Secular Resonance, Flora Family or 3:1 Resonance with Jupiter
Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）；School of Astronomy and Space Science, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学天文与空间科学学院）
研究通过长期动力学模拟揭示(469219)卡莫`奥亚瓦可能源于主带，分析了ν₆共振、弗洛拉族和木星3:1共振三种候选源区，发现ν₆共振转移效率最高。
2026-01-20 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.IM
