Small near-Earth asteroids in the Palomar Transient Factory survey: A real-time streak-detection system
据估计,1-100米大小的近地小行星比目前编目的$\sim$ 15,000颗小行星多出$\sim$ 1,000倍,其中大多数小行星的大小在0.5-10公里之间。10-100米大小的近地小行星的撞击从统计学上讲不会危及生命,但可能造成重大的区域损害,而1-10米大小的近地小行星相对于地球的速度较低,是空间飞行任务引人注目的目标。我们描述了一个实时NEA发现系统的实施和初步结果,该系统专门用于检测小的,高角速率(视觉条纹)NEA在Palomar瞬态工厂(PTF)图像。PTF是一个1.2米孔径、7.3度$^2$视场光学巡天仪,主要用于发现河外瞬变(例如,超新星)在60秒曝光达到$\sim$ 20.5视星等。我们的实时NEA发现管道使用机器学习分类器来过滤大量的假阳性条纹检测,允许人类扫描仪在夜间有效地远程识别真正的小行星条纹。一旦识别出有条纹的近地小行星探测(通常在发现曝光后一小时内),扫描仪就会触发同一望远镜的后续行动,并将观测结果发布到小行星中心,供全球确认。我们描述了我们最初确认的10个发现,所有的小近地小行星都经过了距离地球0.3-15个月球的距离。最后,我们得出有用的比例律比较条纹NEA检测能力不同的调查作为其硬件和调查模式特性的函数。这项工作最直接地为兹威基瞬态设施(ZTF,计划于2017年接替PTF)的条纹检测能力提供了估计,该设施将在47度$^2$视场上应用PTF当前的分…
2016-09-26 astro-ph.EP
Search for L4 Earth Trojan asteroids with the 2.5-meter Wide Field Survey Telescope
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Institute of Deep Space Sciences, Deep Space Exploration Laboratory(深空科学研究所,深空探测实验室);College of Physics, Guizhou University(贵州大学物理学院)
利用大视场巡天望远镜对地球L4拉格朗日点区域进行大规模巡天,未发现新特洛伊小行星,将稳定种群上限约束为N(H<19.1)<19。
2026-07-01 astro-ph.EP astro-ph.IM
When the horseshoe fits: Characterizing 2023 FY3 with the 10.4 m Gran Telescopio Canarias and the Two-meter Twin Telescope
本研究通过大望远镜观测和N体模拟,发现新近发现的小行星2023 FY3为S型快速自转天体,处于地球共轨空间边缘,呈马蹄形共振行为,曾经历迷你月球捕获且未来可能重演,丰富了迷你月球的组成多样性认知。
2023-11-01 astro-ph.EP
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
Growing the terrestrial planets from the gradual accumulation of sub-meter sized objects
构建类地行星一直是行星形成模型的一个挑战。特别是,经典理论无法重现火星的小质量,而是预测一颗接近1.5天文单位的行星应该与地球质量大致相同。最近,一种名为粘性搅拌卵石吸积(VSPA)的新模型已经开发出来,可以解释气体巨星的形成。这个模型设想,巨行星的核心是由100到1000公里的天体形成的,这些天体直接吸积了一群鹅卵石-亚米大小的天体,它们在原行星盘中缓慢生长。在这里,我们将这个模型应用到类地行星区域,发现它可以再现内太阳系的基本结构,包括一个小火星和一个低质量的小行星带。我们的模型表明,对于一个初始人口的大小类似的主带小行星,VSPA变得低效超过$\sim\!$ 1.5 AU。因此,火星的生长受到阻碍,小行星带中没有任何大的东西可以积累。
2015-10-07 astro-ph.EP
Observing Near-Earth Objects with the James Webb Space Telescope
詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)有可能增进我们对近地天体的了解。我们介绍了根据JWST对伸长(85-135度)和非恒星速率($<$ 30 mas/s)的标称观测要求对近地天体可观测性进行的研究结果。我们发现,在某一年中可以观测到大约75%的近地天体。但是,观察员需要等待适当的观察窗口。我们发现,JWST可以很容易地对米级近地天体进行光度观测,这将增进我们对小型近地天体群的了解。
2015-10-19 astro-ph.EP
MEGASIM: Distribution and Detection of Earth Trojan Asteroids
本研究利用MEGASIM数据集的N体模拟,分析地球特洛伊小行星的高分辨率空间分布,结合ZTF与LSST巡天评估其可探测性,发现十亿年尺度稳定可探测ETA极少,还给出两类巡天对100米以上ETA的数量限制。
2023-11-07 astro-ph.EP
Telescope-to-Fireball Characterization of Earth Impactor 2022 WJ1
本文结合望远镜多波段观测与流星相机数据,对地球撞击体 2022 WJ1 进行轨道、尺寸和成分表征,推断其为直径约半米、可能属 S 型球粒质的最小太空成分表征小行星。
2024-11-21 astro-ph.EP
Spectral and Spin Measurement of Two Small and Fast-Rotating Near-Earth Asteroids
2012年5月,两颗小行星在几个地球半径的距离上擦肩而过:2012 KP 24以九个地球半径的距离通过,2012 KT 42仅以三个地球半径通过。后者在地球同步卫星的轨道距离内通过。从光谱和成像测量使用美国宇航局的3米红外望远镜设施(IRTF),我们推断分类,旋转和物理性质。它们的光谱特征在近地小行星中有些不典型:2012 KP 24为C-复合体,2012 KT 42为B-型,由此我们解释这两颗小行星的反射率在0.10和0.15之间,有效直径分别为20+-2米和6+-1米。在B型小行星中,2012 KT 42的光谱与3200 Phaethon和4015 Wilson-Harrington最为相似。这些小行星不仅是光谱测量中最小的小行星之一,我们还发现它们是旋转最快的小行星之一:2012 KP 24在2.5008+-0.0006分钟内完成旋转,2012 KT 42在3.634+-0.001分钟内旋转。
2012-08-21 astro-ph.EP
Chang'e-2 spacecraft observations of asteroid 4179 Toutatis
2012年12月13日,嫦娥二号成功飞越近地小行星4179 Toutatis,距离小行星表面最近距离为770米。观察表明,Toutatis有一个不规则的表面,它的形状类似于一个较小的叶(头部)和一个较大的叶(身体)的姜根。这种双叶的形状表明Toutatis的接触双星起源。此外,优于3米的高分辨率图像提供了关于这颗小行星的许多新发现,例如在大裂片末端有一个800米的凹陷,颈部区域附近有一个急剧垂直的轮廓,巨石,表明Toutatis很可能是一颗碎石堆小行星。嫦娥二号的观测为这颗小行星的地质特征和形成演化提供了新的认识。最后,我们简要介绍了未来中国小行星任务的概念。
2015-11-06 astro-ph.EP
First Results from the Rapid-Response Spectrophotometric Characterization of Near-Earth Objects using UKIRT
我们利用联合王国红外望远镜的宽视场照相机测量近地天体的近红外颜色,以便对其分类加以限制。我们的观测具有快速反应的特点,这使我们能够在近地天体靠近地球并且明亮时对其进行观测。在此,我们介绍了86个近地天体的近红外颜色测量结果,其中大多数是在发现后几天内观测到的,使我们能够确定直径仅为几米的近地天体的特征。使用机器学习方法,我们将我们的测量结果与现有的小行星光谱数据进行比较,并为我们的目标提供概率分类。我们的观测使我们能够区分S-复合体,C/X-复合体,D-型和V-型小行星。我们的研究结果表明,S-复合小行星在整个近地天体群中所占的比例低于陨石坠落统计数据中普通小行星所占的比例。UKIRT获得的未来数据将用于研究这种差异的意义。
2016-02-18 astro-ph.EP
Velocity distribution of larger meteoroids and small asteroids impacting Earth
世界各地都有各种流星和火球网络。大多数数据集,其中包括地面观测数据的流星受到影响的偏见。进入的流星体越大越快,产生的流星就越亮。因此,小而慢的物体通常不会被发现。如果推导出流星体数量和流量模型,流星观测偏向于速度较快的流星体是一个挑战。在这项工作中,使用不受这种速度偏差影响的不同数据集分析空间物体的速度分布,因为这些数据集只包括大型物体,如欧空局的近地物体风险清单,(欧洲空间局)近地天体协调中心(近地天体协调中心),以及NASA(国家航空航天局)CNEOS(近地天体研究中心)JPL(喷气推进实验室)火球数据库中的火球。此外,当只分析用CILBO(加那利岛长基线天文台)照相机装置记录的最大物体时,显示出非常相似的分布。这些速度分布与欧洲空间标准化合作组织(ECSS)空间环境标准作为参考采用的自由空间中较小零星流星体的广泛使用的速度分布非常一致。
2020-11-16 astro-ph.EP
Combined Emerging Capabilities for Near-Earth Objects (NEOs)
评估新出现的近地天体观测和定性望远镜的联合能力,以及它们将对现有能力的补充或取代。美国航天局主要任务中、开发中或正在研究中的望远镜以及本评估所要求的望远镜包括:凌日系外行星勘测卫星(TESS)、詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)、宽视场红外勘测望远镜(WFIRST)、近地天体照相机(NEOCam)。本次评估还要求提供大型综合巡天望远镜,这是一台由国家科学基金会和能源部正在开发的8.4米地面望远镜,能够发现近地天体并对其进行编目。
2019-07-21 astro-ph.EP astro-ph.IM
Tidal disruption of near-Earth asteroids during close encounters with terrestrial planets
通过分析Catalina Sky Survey观测数据,发现近日点与地球和金星半长轴重合的近地小行星数量超出预期,提供了其潮汐瓦解的种群级证据,部分弥合了小行星撞击预测率与火球观测统计的差距。
2023-12-13 astro-ph.EP
Predictions of Imminent Earth Impactors Discovered by LSST
University of Washington(华盛顿大学);Rubin Observatory(鲁宾天文台);Asteroid Institute(小行星研究所);University of Western Ontario(韦仕敦大学)
本文评估LSST发现即将撞击地球的天体的能力,通过模拟CNEOS数据库中的天体观测,发现LSST每年可发现1-2个直径大于1米的撞击体,提高现有发现率。
2026-03-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
Arecibo Radar Observations of Near-Earth Asteroid (3200) Phaethon During the 2017 Apparition
我们报告了Arecibo S波段(2380 MHz; 12.6 cm)雷达观测近地小行星(3200)Phaethon在2017年12月出现时,Phaethon在地球的0.07 au内通过。分辨率为每像素75米的雷达图像显示,在赤道处有一个直径超过6公里的大致球形,有几个可辨别的表面特征,范围达数百米。其中包括一个可能的陨石坑,直径超过1公里,位于$^{\circ}$纬度30以下,以及一个靠近两极的大约600米的雷达黑暗区域。总体而言,法厄同的雷达图像让人想起OSIRIS-REx任务的目标(101955)Bennu。因此,法厄同的形状被怀疑有一个赤道脊,类似于其他几个雷达观测到的近地小行星的顶部形状模型,以及隼鸟2号航天器返回的(162173)Ryugu的光学图像。对雷达数据的初步分析没有发现卫星,也没有迹象表明在这些观测时有尘埃昏迷。
2019-02-03 astro-ph.EP
Lunar impact ejecta flux on the Earth
本研究利用高精度模拟追踪月球抛射物,发现22.6%会撞击地球,并证实了其对近地天体种群的贡献,增进了对月球物质向地球输运通量的理解。
2025-04-22 astro-ph.EP
Olivine-rich asteroids in the near-Earth space
在对小型近地小行星进行30夜光谱调查的框架内,我们提出了关于识别富含橄榄石的天体的新结果。使用3.6米NTT望远镜获得的可见光谱将以下近地小行星分类为A型:(293726)2007 RQ 17,(444584)2006 UK,2012 NP,2014 YS 34,2015 HB 117,2015 LH,2015 TB 179,2015 TW 144。我们确定了一个相对丰度的$5.4\% $(8出147个观察目标)A型在百米大小范围的小行星种群。这一比例至少比以前已知的A型大五倍,A型在分类学分类的近地小行星中所占比例不到$\sim1\%$。考虑到我们的目标的一部分可能不会被确认为富含橄榄石的小行星的近红外光谱,或者他们可以有一个星云的起源,我们的结果提供了一个上限估计的地幔碎片的大小范围低于300米。我们的研究结果进行了比较与“打击位”的情况下,声称在小尺寸的橄榄石丰富的对象应该更丰富的玄武岩和铁相比。
2018-03-12 astro-ph.EP
In Search of Recent Disruption of (3200) Phaethon: Model Implication and Hubble Space Telescope Search
近地小行星(3200)法厄同因其与每年一次的强烈流星雨双子座流星雨的关联而闻名,双子座流星雨表明过去发生过一次或多次质量抛射。法厄同过去活动的机制尚不清楚。在这里,我们介绍了哈勃太空望远镜(HST)在法厄同附近对米级碎片的搜索,这是在2017年12月中旬法厄同历史性地接近地球期间进行的。指导HST指向的数值模拟也表明,法厄同起源粒子的动力学演化是快速的,因为喷射的物质不超过$\sim250$ yr就可以传播到法厄同的整个轨道。我们的搜索已完成至4米级极限(假设类似法厄同的反射率),预计将检测到法厄同在过去几十年中喷射的0.035%粒子。我们的搜索结果是否定的,在过去的几十个轨道上,法厄同的总质量损失在$3σ$水平上为$10^{12}$ kg,从流星观测和航天器数据中获得了最佳的尺寸幂律估计。我们的结果还意味着毫米大小的尘埃通量$<10^{-12} \mathrm{m^{-2} s^{-1}}$在0.1 AU的法厄同,这表明任何法厄同约束的任务是不太可能遇到密集的尘埃云。
2018-08-14 astro-ph.EP
PF131010 Ciechanow fireball - the body possible related to Near Earth Asteroids 2010 TB54 and 2010 SX11
2010年10月13日,阿波罗型20米小行星2010 TB 54在距离地球6.1个月球的距离内通过。在同一天,但11.4小时前,正好在02:52:32 UT,波兰中部的天空被-8.6级PF 131010 Ciechanow火球照亮。利用波兰火球网(PFN)的多站数据计算了火球的轨迹和轨道。结果表明,造成PF 131010火球的流星体的轨道与2010 TB 54小行星的轨道相似,两者可能相关。此外,在切哈诺火球出现的两天前,另一颗被命名为2010 SX 11的小行星从地月系统附近经过。它的轨道比2010 TB 54更接近切哈诺火球母天体的轨道。PF 131010 Ciechanow以12.9 ± 0.2 km/s的速度进入地球大气层,并在82.5 ± 0.3 km的高度开始发光。在飞行的最初三秒后开始明显减速,流星的终极速度在29.3 ± 0.1公里的高度仅为5.8 ± 0.2公里/秒。如此低的终极速度值表明,总质量约为2公斤的碎片可以在大气层中幸存下来,并导致陨石坠落。预测的可能陨石撞击的区域被计算出来,它位于Ostroleka市南部的Grabowo村附近。
2015-07-30 astro-ph.EP
Split Peas in a Pod: Intra-System Uniformity of Super-Earths and Sub-Neptunes
紧凑的多行星系统中的行星往往具有相似的大小,质量和轨道周期比,就像“豆荚里的豌豆”。当考虑半径在1和4 $R_\oplus$之间的行星时,发现了这种模式。然而,这些行星显示出双峰半径分布,很少有行星在1.5和2 $R_{\oplus}$之间。较小的“超级地球”与被剥离的岩石核心一致,而较大的“亚海王星”可能有气态H/He包层。考虑到这些不同的结构,在每类行星中分别测试系统内的均匀性是值得的。在这里,我们发现,当考虑相同大小类别的行星时,系统内均匀性的趋势是将所有行星组合在一起时的两倍。次海王星往往比同一系统中的超级地球大$1.7^{+0.6}_{-0.3}$倍,相当于$5\,M_{\oplus}$行星的包络质量分数约为2.6%。对于亚海王星,低金属量恒星被发现有更相等大小的行星,具有适度的统计意义($p\sim 0.005$)。还有一个适度的$(\sim$ 2- $σ)$倾向于更宽轨道的行星更大,即使在相同的大小类别。
2021-10-04 astro-ph.EP
Small Near-Earth Objects in the Taurid Resonant Swarm
该研究重新分析ZTF巡天数据,发现金牛座共振群可能包含约百个通古斯级和千个车里雅宾斯克级小行星,撞击频率低于每400万年一次,并呼吁未来设施验证。
2025-09-26 astro-ph.EP
The near-Earth asteroid population from two decades of observations
确定近地小行星群的大小和轨道分布是密集研究的重点,最新的模型趋于确定大于1公里的近地小行星群约为$1000$,绝对星等约为$H<30$的近地小行星约为$10^9$。我们对过去二十年中九个主要小行星调查的综合观测结果进行了分析,并表明,对于通常被视为平均直径大于1公里的代理的绝对星等$H<17.75$,近地小行星的数量为$920\pm10$,低于最近的其他估计。小近地小行星的数量估计为$H<30$的$(4 \pm 1)\times 10^8$,十亿近地小行星的数量低于最近的其他估计。这一群体准确地跟踪了最近发现的大型近地小行星的轨道分布,并得出了与火流星数据非常一致的小型近地小行星撞击地球的估计率。
2016-12-03 astro-ph.EP
Basaltic quasi-mini-moon: Characterizing 2024 PT5 with the 10.4 m Gran Telescopio Canarias and the Two-meter Twin Telescope
本研究利用望远镜观测与模拟,表征了类地轨道小天体2024 PT5的玄武岩质准小月球属性,发现其周期性共轨及临时捕获特征,为太空科学与资源利用提供了可达目标。
2025-01-22 astro-ph.EP
Lifted particles from the fast spinning primary of the Near-Earth Asteroid (65803) Didymos
越来越多的大小在几百米到几公里范围内的近地小行星具有相对较高的自转速率,根据光谱型,从小于4小时到$\sim$ 2.2小时不等。对于这些天体中的一些,赤道附近的局部加速度可能会向外定向,因此近赤道物质的升力是可能的。特别是,这可能是小行星Didymos的情况,它是(65803)Didymos双星系统的主星,是DART(美国航天局)和Hera(欧空局)空间任务的目标。在赫拉飞行任务和EC-H 2020近地天体移动、碰撞和撞击项目的框架内,根据现有的形状模型、已知的物理参数和DART撞击前的轨道信息,对这种环境中的粒子动力学进行了研究。在质量和体积估计值的大部分范围内,系统中可能存在轨道粒子。计算了不同粒径和不同日心轨道历元的抛射物质的空间质量密度,揭示了大颗粒在密度分布中占主导地位,小颗粒丰度取决于观测历元。还报告了对Didymos上起飞和降落区域的估计。可用的系统质量和主要范围的估计,DART任务后,确认本研究的主要结论是有效的,在现有知识的背景下。
2023-03-13 astro-ph.EP
Complex crater formation by oblique impacts on the Earth and Moon
几乎所有的陨石撞击都发生在斜入射角,但撞击角对陨石坑大小的影响还没有很好的了解,特别是对于大陨石坑。为了提高斜撞击坑的缩放,我们提出了一套模拟复杂的陨石坑形成在地球和月球上的冲击角度,速度和冲击器的大小范围。我们发现,陨石坑直径大于预测的现有的比例关系的倾斜的影响和影响陡于45 $^{\circ}$显示小的依赖性。弹坑的深度、体积和直径以不同的方式取决于撞击角度,因此,相对较浅的弹坑是由更倾斜的撞击形成的。我们的模拟结果有影响的陨石坑人口是如何确定的撞击人口,反之亦然。我们的研究结果表明,现有的方法来解释撞击的可能性可能会低估的陨石坑的数量大于一个给定的大小高达40%。
2022-09-08 astro-ph.EP
Establishing Earth's Minimoon Population through Characterization of Asteroid 2020 CD$_3$
我们报告了我们对地球第二个已知的临时天然卫星,或迷你月亮,小行星2020 CD 3的详细描述。根据它的面积质量比和宽波段测光,可以排除人为来源,这表明它是一颗硅酸盐小行星,属于小行星分类学中的S或V复合体。2020 CD 3的发现首次允许将已知的小卫星与其预期物理和动力学特性的理论模型进行比较。估计直径为1.2+0.4-0.2米,在第一个已知的小月亮2006 RH 120之后大约十年被地心捕获,与理论预测一致。与模拟平均值相比,2020 CD 3的捕获持续时间至少为2.7年,这是出乎意料的长,但它与模拟的小型卫星有近距离的月球相遇,为轨道模型提供了额外的支持。2020年CD 3的非典型自转周期比理论预测的要长得多,这表明我们对米级小行星的理解需要修正。更多的发现和详细的人口特征可以预期与即将到来的维拉C。Rubin Observatory Legacy Survey of Space and Time的照片
2020-11-20 astro-ph.EP
On the formation of the Kepler-10 planetary system
在本文中,我们调查了开普勒-10系统中的3和17个地球质量的固体行星通过碰撞和合并在初始种群的胚胎中形成所需的条件。通过进行大量的N体模拟,我们表明,初始人口的总质量必须显着大于两颗行星的质量,这两颗行星必须建立在比它们目前的位置更远的地方,距离中心恒星至少几个天文单位。这些行星必须成长得足够快,这样它们才能从剩余的、质量较小的核心中分离出来,迁移到现在的位置。当其他核心迁移进来时,磁盘的内边缘已经移出,因此这些核心今天无法被检测到。我们还计算了一个巨大的气体包层将被吸积超过的临界核心质量,并表明,它是大于17个地球质量,如果星子吸积到核心的速率大于10^{-6}地球质量每年。对于每年10^{-6}到10^{-5}个地球质量的星子吸积率,17个地球质量的核心预计不会吸积超过1个地球质量的气体。本文中的结果表明,像开普勒-10这样的行星系可能并不罕见,尽管它可能形成于一个相当大的圆盘中。
2014-07-29 astro-ph.EP
On the rotation rates and axis ratios of the smallest known near-Earth asteroids---the archetypes of the Asteroid Redirect Mission targets
<abridged>美国宇航局的小行星重定向任务(ARM)已经提出,旨在捕获一颗几米大小的小行星,并将其重定向到绕月轨道。在那里,它可以由乘坐猎户座或其他航天器的宇航员在闲暇时进行调查。任务的目标尚未选定,目前已知的潜在目标很少。虽然足够小的近地小行星被认为为数众多,但用现有的观测设施也难以探测和确定其特征。在这里,我们收集了关于已知最小的近地小行星的最新信息,以概述目前所了解的这些小近地小行星的特性,以便研究最终的ARM目标可能是什么样的。观测偏差当然意味着我们的样本并不是小近地小行星真实种群的理想代表。然而,我们的样本代表了ARM任务的最终目标清单,除非对搜索和研究近地小行星的方式进行重大改变,否则将在非常相似的观测限制条件下编制该清单。我们发现,典型的旋转周期是40分钟。平均轴比和中位轴比分别为1.43和1.29。旋转速度比自旋势垒快得多,达到30秒以下,这意味着这些天体大多数是独石。非主轴旋转是不常见的。轴比经常达到高达2的值,尽管没有无可争议的结果达到3以上。我们发现轴比与尺寸的相关性很小。在小型近地小行星样本中,最常见的光谱型是S型(> 90%),只有少数几种已知的C型和X型。
2015-03-25 astro-ph.EP
Visible spectroscopy from the Mission Accessible Near-Earth Object Survey (MANOS): Taxonomic dependence on asteroid size
可探测近地天体巡天飞行任务的目的是对航天器可以接近(平均$Δv$ ~ 5.7公里/秒)并与地球近距离接近(平均最小轨道交点距离MOID ~ 0.03天文单位)的小型(平均绝对星等H ~ 25等)近地天体进行观测和定性。我们在这里提出的第一个结果的MANOS可见光谱调查。这些光谱是从2013年8月到2018年3月在洛厄尔天文台的探索频道4.3米望远镜以及双子座南北设施获得的。总共观测到210个近地天体并对其进行了分类。我们的分类分布显示出显着的变化与调查较大的对象。我们怀疑这是由于主带源区对物体大小的依赖。与之前对较大天体的调查(Binzel et al. 2019,2004; Perna et al. 2018)相比,我们报告了43.8 $\pm$ 4.6%的S+ Q复合小行星的比例较低。我们将这种减少与缺乏Phocaea家庭成员在非常小的尺寸。我们还报告了较高的分数的X-复合体和A-型小行星的23.8 $\pm$ 3.3%和3.8 $\pm$ 1.3%,分别由于匈牙利家庭对象在小尺寸的增加。我们发现Q/S比和近日点距离之间有很强的相关性。我们认为这种相关性是由于行星与金星的近距离接触在将小行星从S型转变为Q型方面发挥了重要作用。这一假设得到了Q/S比和金星MOID之间类似相关性的支持。
2019-09-10 astro-ph.EP
A Near-Earth Object Model Calibrated to Earth 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学研究中心);Space Science and Technology Centre, Curtin University(科廷大学空间科学与技术中心);Southwest Research Institute(西南研究所);NASA Astromaterials Research and Exploration Science Division, Johnson Space Center(美国国家航空航天局约翰逊航天中心天体材料研究与探索科学部);SETI Institute(搜寻地外文明研究所);Astronomical Society of Victoria(维多利亚天文学会);University of Sharjah(沙迦大学);Sharjah Academy for Astronomy, Space Sciences and Technology(沙迦天文学、空间科学与技术学院);Faculty of Sciences Semlalia(塞姆拉利亚理学院)
本文基于观测数据构建了近地陨石模型,揭示了碰撞半衰期与大小的关系,并指出ν6共振和3:1J共振是主要的陨石输送机制。
2025-12-19 astro-ph.EP
The Limits of Tidal Circularization and Atmospheric Escape for Mini-Neptunes and Super-Earths: The Case of TOI-2257 b
De La Salle University(德拉萨大学);Rizal Technological University(黎刹理工大学);University of Washington(华盛顿大学)
本研究通过模拟TOI-2257 b的演化,证实其处于潮汐与大气逃逸的边界,明确了不同行星场景下的包层保留、潮汐演化等特性,为迷你海王星性质及半径谷研究提供约束。
2026-10-15 astro-ph.EP
On the Need for a Near-Earth Object Characterization Constellation in Low-Earth Orbit
2005年,美国国会通过了一项法案,规定到2020年对90%的140米及以上近地天体进行探测、跟踪、编目和定性。在截止日期时,$\sim$有35%被检测、跟踪和编目,但只有一小部分被定性。按照目前的速度,完成探测任务需要40年时间,而专门用于近地天体定性的全球设施不足以接近定性阈值。主要的勘测主要侧重于探测和确定初始轨道,必须对这些工作加以改进,以便充分跟踪和编目。表征需要跨越多个波长,节奏和仪器的观测,因此观测者及时获取行星防御所需的数据是具有挑战性的。即将进行的两次调查将很容易达到90%的检测阈值,但每次调查都需要单独的设施进行倾斜和排队,以完善轨道并描述新发现的特征,并且它们将提供太多的发现,地面和天基资产无法跟上。在这里,我主张建立一个由携带可见光和红外传感器的小型卫星组成的星座,这些卫星将提供所需的覆盖范围和灵活性,以便及时跟踪当前和即将进行的调查的检测结果。这样一个星座将使美国宇航局能够超越以探测为重点的投资,并完全满足2005年国会的授权。
2023-01-26 astro-ph.EP astro-ph.IM
Detection Rate of <50-meter Interstellar Objects with LSST
在过去的十年中,由于天文观测设备的进步,发现了前四个已知的星际物体。今后的巡天具有更高的灵敏度,可以更频繁地探测这类物体,包括越来越小的物体。我们考虑的能力的遗产调查的空间和时间(LSST)的维拉C。鲁宾天文台将在今后十年的运行期间探测小尺寸的星际物体。我们使用LSST的探测能力,并模拟直径在1- 50米范围内的星际物体的数量,以计算将被探测到的小型星际物体的预期数量。我们使用以前探测到的星际物体来校准我们的物体密度估计。我们还考虑人口的探测率的影响,考虑人口与两个单独的探测分布:一个恒定的探测0.06和一个探测分布,类似于近地小行星。我们发现,在我们考虑的直径范围内,检测的数量随着直径的增加而增加。我们估计LSST每两年运行一次的小ISO检测率将增加10倍,以便未来的调查更深入地扩展一个量级。
2023-03-26 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Characterizing the atmospheres of transiting rocky planets around late type dwarfs
最近观测到了凌日热木星行星的可见光和近红外光谱,揭示了其大气层的一些大气成分。在不久的将来,也可能实现对类地岩石行星的初次和二次日食观测。对地球透射光谱的定性表明,主要和微量大气成分都可能具有强烈的吸收特征,包括水、氧气和甲烷等重要的生物标志物。我们使用最近发表的经验地球透射光谱和各种恒星类型的恒星光谱进行的模拟表明,新一代超大型望远镜,如拟议的42米欧洲超大型望远镜(E-ELT),能够检索非常冷的恒星和棕矮星(Teff < 3100 K)周围的类地行星的透射光谱。例如,对于一颗Teff约为3100 K(M4)的恒星周围的双胞胎地球,在0.9至2.4微米波长范围内的水蒸气,甲烷,二氧化碳和氧气的光谱特征可以在100小时的观测时间内同时检测到,对于晚M恒星甚至更少。这种探测将构成该行星上存在生命的证据。对于半径是地球两倍的超级地球类型的行星,探测时间可以缩短到几个小时。
2011-02-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
Dynamics of spherical space debris of different sizes falling to Earth
大于1厘米的空间碎片可损坏空间仪器并撞击地球。低地球轨道(高度小于2,000公里)和地球静止轨道附近的轨道(高度为35,786公里)尤其受到威胁,因为大多数卫星都在这些纬度上运行。以目前的技术,无法追踪小于10厘米的空间碎片。较小的太空碎片在大气层中燃烧并蒸发,但较大的碎片会落到地球表面。出于实际原因,了解重返大气层和落向地球的空间碎片的质量、组成、形状、速度、运动方向和撞击时间是很重要的。由于测量这些物理参数非常困难,因此对它们几乎一无所知。为了部分填补这一空白,我们进行了计算机模拟,研究了球形再入粒子由于空气阻力而落向地球的天体力学,确定了撞击的时间、速度和角度与发射高度、方向、速度和球形再入粒子的大小的函数关系。我们的结果也可以用于半球形流星体颗粒的行星际尘埃进入地球大气层。
2020-06-01 astro-ph.EP physics.ao-ph
Should we geoengineer larger ice caps?
地球的气候很容易受到可能威胁人类文明寿命的灾难的影响。有人建议通过地球工程来减少太阳辐射,以缓解当代气候变化的变暖效应,但数千年来的地球工程计划也可以用来扩大极地冰盖的面积,创造一个永久性的凉爽气候。这样一个巨大的冰盖状态将使地球不那么容易受到气候威胁的影响,并使人类文明能够比其他可能的方式更远地生存下去。有意地扩大地球的冰川覆盖范围将需要对这一计划的千年不间断的承诺,但最终将达到一个更冷的平衡态,不再需要地球工程。无论是否尝试过这一计划,这一概念都说明了需要确定潜在气候状态之间的偏好,以确保文明的长期成功。
2015-07-20 astro-ph.EP physics.ao-ph physics.soc-ph