A collision in 2009 as the origin of the debris trail of asteroid P/2010 A2
P/2010 A2是2010年1月LINEAR近地小行星巡天发现的奇特天体，虽然没有中央凝聚或彗发，但由于存在物质痕迹而被命名为彗星。这一天体出现在主小行星带内的小行星轨道（偏心率和倾角都很小）上，引起了人们的注意，因为它可能是最近确认的“主带彗星"类的新成员。如果得到证实，这一新的对象将大大扩大范围内的太阳中心的距离超过MBCs被发现。在这里，我们提出的意见，从独特的观察几何提供了欧空局的罗塞塔航天器，远离地球，这表明，痕迹是由于一个单一的事件，而不是一个时期的彗星活动，在协议的独立结果从哈勃太空望远镜（HST）。这条轨迹是由毫米到厘米大小的相对较大的颗粒组成的，它们仍然靠近母小行星。轨迹的形状可以解释为最初的冲击喷射出大团块的碎片，这些碎片几乎立即分解和分散。我们确定这是2009年2月10日左右发生的小行星碰撞。
2010-10-27 astro-ph.EP
Erosive Hit-and-Run Impact Events: Debris Unbound
内太阳系行星胚胎之间的碰撞可能导致多个残留体，其质量、组成和剩余速度各不相同。一些较小的、未结合的碎片可能会成为主要小行星带的种子。这些碰撞产生的天体的组成与典型的铁-岩组成不同，在岩石/铁的比例方面，可能包含进一步的冲击处理材料。小行星带中的一些物质来源于较大行星体的碰撞，这可能有助于解释不同小行星群组成的多样性和奇怪性。
2016-10-31 astro-ph.EP
The main asteroid belt: the primary source of debris on comet-like orbits
木星族彗星为近地空间提供了大量碎片。然而，对这些天体的望远镜观测似乎表明它们的物理寿命很短。如果这是真的，产生的物质也将是短暂的，但火球观测网络仍然检测到彗星轨道上的物质。这项研究审查了沙漠火球网络从2014年至2020年探测到的来自木星家族彗星状轨道的厘米级零星流星体。通过分析每个事件的动态历史和物理特征，我们确信它们是来自主小行星带还是外海王星区域。我们的研究结果表明，$<4\%$的JFC类轨道上的零星流星体是彗星的遗传。这一观测结果具有统计学意义，表明彗星物质过于脆弱，无法在近地空间生存。即使考虑到流星雨的贡献，JFC类轨道上的流星体也主要来自主带。因此，在地球上收集到真正的彗星陨石是极不可能的。
2021-05-16 astro-ph.EP
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
Large Particles in Active Asteroid P/2010 A2
此前未知的小行星P/2010 A2在2010年形成了一个由喷射尘埃组成的短暂的彗星状尾巴。观测到的尘埃产生被解释为与较小物体的超高速撞击或旋转破坏的结果。我们重新观察了这个物体，发现大粒子在最初的爆发后仍然保持了完整的轨道周期。在其间的几年里，半径小于3毫米的粒子已经被辐射压力驱散，只留下较大的粒子。由于总质量主要是由最大的粒子决定的，因此辐射压力过滤使我们能够获得比以前更可靠的碎片质量估计数。我们发现，碎片中包含的质量约为5x10^8 kg（假设密度为3000 kg·m^-3），碎片总质量与核心质量之比约为0.1，而像P/2010 A2这样的事件对黄道尘埃产生率的贡献小于3%。核和碎片的物理性质也被确定。
2013-01-11 astro-ph.EP
Reaccumulation process after a catastrophic disruption event on a differentiated asteroid
National Defense Academy（日本防卫大学校）；Kobe University（神户大学）
研究通过模拟撞击事件，探讨分化小行星破坏及铁质 rubble pile 形成机制，发现 catastrophic disruption 产生铁质 rubble pile，而 mantle stripping 形成分层结构，材料强度和方程状态影响碎片生成。
2026-05-12 astro-ph.EP
The formation of transiting circumplanetary debris discs from the disruption of satellite systems during planet-planet scattering
本研究提出行星-行星散射期间卫星系统瓦解可自然形成观测到的凌星行星周碎片盘，通过N体模拟验证了该机制能同时解释碎片存在、盘倾角及行星偏心率等特征。
2024-04-18 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
Meteoroid Stream Formation Due to the Extraction of Space Resources from Asteroids
[摘要]小行星采矿并不一定是一个遥远的前景。隼鸟2号和OSIRIS-REx最近与近地小行星进行了重新确认，并将把样本送回地球。虽然这些任务有重大的科学动机，但也有资源利益。空间机构和商业实体对可用于在空间生产火箭燃料的冰和含水矿物特别感兴趣。主要空间机构的国际协调路线图取决于对这些天体自然资源的利用。几家公司已经制定了从近地天体中拦截和提取水和矿物质的计划，因为即使是一颗小行星也可能具有很高的经济价值。然而，小行星表面重力低，可能会造成采矿废物的释放和随后形成碎片流，这是小行星采矿的一个后果。在提取过程中控制材料的策略最终可能仍然需要有目的地丢弃废物，以避免管理不必要的质量。使用模拟，我们探索采矿碎片流的形成，通过整合从四个选定的小行星释放的粒子。其中包括辐射效应，并探讨了碎片大小的范围。模拟结果被用来研究碎片流形成的时间尺度、碎片流的大小以及与零星流星体相比的流星体通量。我们发现，巨大的采矿活动导致的损失的百分之几的小行星的质量或更多，它是可能产生的流，超过零星的流量在流交叉的一些流星体的大小。这些模拟的结果旨在突出显示NewSpace活动可能产生的潜在意外后果，这可能有助于为制定国际空间资源准则的努力提供信息。
2019-11-28 astro-ph.EP
Preliminary estimation of the footprint and survivability of the Chelyabinsk Meteor fragments
太空飞行器进入行星和小行星进入行星之间有几个不同之处。在这项工作中，我们调查的适用性的经典方法和办法的碎片分析小行星进入。特别是，为解决不受控制的再入物体的碎片问题而设计和开发的内部碎片工具，在此用于预测小行星碎片的生存能力和地面足迹。车里雅宾斯克事件所获得的结果作为测试案例。与目前可用的信息进行比较，证明所提出的方法的有效性。
2013-04-08 astro-ph.EP
Quantifying hazards: asteroid disruption in lunar distant retrograde orbits
小行星重定向任务（ARM）计划回收一颗近地小行星，并将其定位在月球远距离逆行轨道（DRO）上，以供后续研究、载人探索和最终资源开发。在加州理工学院空间挑战赛期间，最近的一次研讨会设计了一个载人任务，以DRO捕获小行星，很明显，小行星的低逃逸速度（<1厘米秒$^{-1}$）将允许小行星粒子在与宇航员或机器人探测器进行任何有意义的互动时逃逸。本说明发现，多达5%的逃逸小行星碎片将穿越地球同步轨道，并估计了粒子逃逸或松散结合的碎石堆完全破坏对卫星的风险。
2015-05-14 astro-ph.EP physics.space-ph
Constraining the origin of the planetary debris surrounding ZTF J0139+5245 through rotational fission of a triaxial asteroid
白矮星包含轨道微行星或其碎片是重要的基准，通过这些基准可以校准后主序星行星系统的理论研究。在ZTF J0139+5245白矮星系统中，可能是行星碎片的测光凌日特征的轨道周期约为110天。一颗小行星分裂产生这些碎片，可能会在不进入其洛希半径的情况下，在不受白矮星光度影响的情况下，通过与恒星的反复近距离接触而自行旋转毁灭。在这里，我们把耦合约束的轨道pericentre（$q$）和比例（$β$）的中间最长的半轴的三轴小行星的破坏外，这白矮星的罗氏半径（$r_{\rm Roche}$）后不久，达到其110天的轨道。我们发现，当$β\lesssim 0.6$和$q\approx 1.0-2.0r_{\rm Roche}$，以及当$β\lesssim 0.2$到$q\approx 2.5r_{\rm Roche}$时，几十年内的中断是可能的。分析ZTF J0139+5245周围三轴小行星的长时间尺度破裂是可取的，但可能需要依赖于遍历理论或新的数值技术的分析方法。
2020-01-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Newly Disrupted Main Belt Asteroid P/2010 A2
大多数主带小行星都是原始的岩石和金属天体，位于火星和木星之间的太阳轨道上。通过高速碰撞或旋转加速产生的分裂被认为是产生和毁灭小行星的主要机制，也是太阳黄道带云中尘埃的一个贡献者，而其他恒星周围的类似碰撞则将尘埃送入其碎片盘。不幸的是，由于事件很少，缺乏关于破坏机制或破坏率的直接证据。在这里，我们提出了对P/2010 A2的观测，这是一颗以前未知的内带小行星，具有奇特的彗星状形态，很可能是最近小行星破裂的残余物。高分辨率哈勃太空望远镜的观测显示，2009年2月/3月形成了一个直径约120米的核，其尾部由毫米大小的尘埃颗粒组成，所有这些尘埃颗粒都在太阳辐射压力的作用下缓慢演变。
2010-10-13 astro-ph.EP
Fragmenting Active Asteroid 331P/Gibbs
我们使用2015年至2018年期间拍摄的哈勃太空望远镜档案数据描述了活跃的小行星331 P/吉布斯（2012 F5）。331 P是一颗在主带外活动的小行星，在2011年形成了一条长寿命的碎片轨迹。在碎片尾迹中，我们发现了19个半径在0.04和0.11公里之间的碎片（假设半径为0.05），其中含有约1%的主核质量。最大的一颗显示出光度范围（1.5等），V形最小值和接近9小时的双峰光变周期，与对称接触双星一致（Drahus和Waniak 2016）。不太令人信服的解释是，331 P-A是一个整体的，细长的碎片，或者它的表面显示半球4：1的椭圆形变化。碎片尾迹由厘米大小和更大的粒子组成，以10厘米/秒$^{-1}$的特有速度喷射，其大小分布指数为q = 3.7+/-0.1至4.1+/-0.2。HST的数据显示，早期的地面测量受到近核碎片的污染，这些碎片在2015年被清除。我们发现，主核的有效半径为0.8+/-0.1 km，处于快速旋转状态（3.26+/-0.01小时，幅度为0.25等，如果没有强度，最小密度为1600 kg/m3。331 P的性质与以下情况相一致：a）大约150万年前由前体的撞击粉碎形成（Novakovic等人，2014年）b）由辐射扭矩旋转到临界旋转c）在2011年中期由旋转不稳定性喷射约1%的核质量d）随后碎片的演变和辐射压力造成的碎片分散。
2021-11-18 astro-ph.EP
Signatures of recent asteroid disruptions in the formation and evolution of solar system dust bands
我们已经进行了详细的动力学模拟的结构，在黄道纬度17 $^{\circ}$，令人信服地表明，这是一个相对较新的（显着小于1马）的小行星的破坏，并仍在形成的过程中，在coadded IRAS数据观察到的微弱的尘埃带。我们在这里表明，年轻的尘埃带保留的信息的大小分布和横截面积的灰尘释放在原来的小行星破坏，之前，它是失去了轨道和碰撞衰变。我们发现Emilkowalski星团是这个部分带的来源，并且在破裂中释放的尘埃将对应于$\sim$ 10 km直径源体表面上3 m深的风化层$\sim$。在这条带中的灰尘是由一个累积的大小分布逆幂律指数与下限为2.1（意味着占主导地位的横截面积的小颗粒）的灰尘颗粒直径范围从几个$μ$ m到几厘米。观测结果表明，尘埃能带结构的热辐射主要由大颗粒（mm-cm）组成。我们发现，尘埃粒子的喷射速度需要几倍的逃逸速度的Emilkowalski团源体提供一个很好的适合的倾斜分散的意见。我们讨论的影响，这样一个显着的释放过程中的破坏物质的时间演变的结构，组成和规模的黄道带云。
2015-10-02 astro-ph.EP
Instantaneous thermally-driven erosion can explain dearth of dark near-Sun asteroids
Luleå University of Technology（吕勒奥理工大学）；University of Helsinki（赫尔辛基大学）
研究通过真空实验表明，太阳辐射可快速破坏CI陨石模拟物，解释了近日点距离小于0.2天文单位的暗色碳质小行星的匮乏。
2026-01-12 astro-ph.EP
White dwarf planetary debris dependence on physical structure distributions within asteroid belts
白矮星具有行星碎片和吸积行星物质的凌日特征，为探测行星系的物质组成和动力学结构提供了绝佳的机会。虽然以前的理论工作调查的作用，小机构中断周围的白矮星已集中在球形机构，太阳系小行星可以更准确地模拟为三轴椭球。在这里，我们提出了一个分析框架，以确定类型的中断（潮汐碎片，总升华或直接影响）所经历的三轴小行星接近白矮星上的极偏心（e \sim 1）轨道。这个框架，然后用于确定简化的主带类似物的100个机构在五个不同的白矮星温度的结果。我们还提出了冷却年龄和有效温度之间的经验关系，DA和DB白矮星，以确定这里考虑的白矮星的年龄。我们发现，使用一个纯粹的球形模型可以低估的物理尺寸和径向距离，在这一点上，小行星是受到完全升华，这些差异增加更大的身体伸长。相反，碎裂总是发生在物体的最大半轴上，因此可以用该半径的球体来模拟。碎裂和升华都受到天体物质组成的极大影响，因此也受到其前身小行星带组成的极大影响。白矮星的温度以及由此产生的冷却年龄会影响预期的碎片分布：温度越高，大型细长小行星就会升华，而温度越低，则会产生更多的直接撞击。
2021-07-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Post-main-sequence debris from rotation-induced YORP break-up of small bodies II: multiple fissions, internal strengths and binary production
超过四分之一的白矮星含有可观测到的来自系外小行星分裂的金属碎片。了解这些碎片的物理和轨道历史将使我们能够自洽地将行星系的形成和命运联系起来。一个主要的碎片库是在恒星演化的巨分支阶段由YORP引起的旋转裂变产生的，在这个阶段恒星的光度可以超过太阳四个数量级。在这里，我们确定的功效的巨大分支YORP效应的小行星与非零的内部强度，和模型裂变后的演变施加简单的分析碎片处方。我们发现，即使是最高的现实内部强度不能防止小行星的广泛碎片和生产的碎片场超过100 AU的大小。我们计算连续的裂变事件的数量，因为它们发生在逐渐变小的时间间隔，因为恒星上升的巨大分支，提供了一种方法来生成小行星碎片的大小分布。结果是非常不敏感的祖恒星质量。我们还得出结论，巨大的分支YORP分裂可以产生二进制小行星子系统的容易程度是强烈依赖于内部强度。形成的二进制子系统反过来可能是短暂的，由于所产生的亮度增强BYORP效应。
2020-01-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
The shape and structure of small asteroids as a result of sub-catastrophic collisions
小行星和彗星等小天体的总体形状、内部结构和表面形态在很大程度上取决于最近一次全球规模的撞击或破坏事件。根据具体的能量，影响会导致各种各样的结果。次灾难性破坏发生在撞击坑和灾难性破坏之间的能量范围内。虽然能量不如灾难性事件，但它们仍然可以显著改变目标物体的整体形状和结构。最近在双叶彗星核的情况下证明了这一点（Jutzi和Benz，2017）。在这里，我们提出的结果，随后研究的形状小行星造成的这种碰撞。考虑的尺寸范围从几百米到几公里。我们表明，细长的旋转小行星的影响经常导致接触双星的形成。我们的研究结果证实，这种机制是强大的，适用于大范围的小行星大小和撞击速度。成功的双瓣形成所需的尺寸和速度依赖的比能量的预测的比例律。根据这些比例定律，这种次灾难性的影响的预期频率进行了计算，并进行比较的灾难性中断，这需要更高的比能量和更罕见的。我们的分析表明，今天观测到的大部分小行星的形状和结构可能是最后一次重大的亚灾难性撞击的结果。
2019-10-28 astro-ph.EP
Debris Disks
碎片盘是一个包罗万象的术语，可以用来指行星系中并非真正行星的任何组成部分。在太阳系中，这指的是小行星带和柯伊伯带中的小行星和彗星，以及由它们产生的尘埃和气体，如黄道光云。对太阳系外碎片盘结构的研究，对行星系的基础、行星形成过程和原行星盘演化提供了独特的限制。碎片盘对影响行星的过程也有重要影响，例如可能剥离大气层或释放挥发物的撞击事件。它们的存在或不存在也对系统中系外行星的可探测性产生积极和消极的影响。在这里，我描述了碎片盘在未来几年中将有助于我们理解太阳系外行星系的五种最重要的方式。
2021-10-08 astro-ph.EP
Collisional and Rotational Disruption of Asteroids
小行星是行星形成时代遗留下来的碎片，有助于我们了解早期太阳系的状况。不像较大的行星体在其形成过程中和形成之后会受到全球性的热改造，这些小天体至少保留了一些来自太阳星云的未被改造的原始物质。然而，小行星的结构特性自其形成以来已经发生了相当大的变化。因此，我们可以在它们中间找到各种各样的物理构形和动力学历史。事实上，除了少数可能的例外，所有的小行星在太阳系的时代都被修改或完全破坏了很多次。这张照片得到了太空任务遇到的小行星的数据的支持，这些小行星显示出形状，体积密度，表面形态和其他特征的多样性。此外，这些天体的引力是如此之小，以至于某些物理过程的发生方式与我们在地球上的共同经历相去甚远。因此，每次访问一个小机构，提出的问题与回答的问题一样多。在这篇评论中，我们讨论了目前的状态研究小行星破裂过程，侧重于碰撞和旋转机制。我们发现，最近的进展，在模拟灾难性的破坏碰撞提供了重要的见解小行星内部结构和更深入的了解小行星家族。潮汐碰撞或热效应造成的旋转破坏，是许多较小小行星改变的原因，也是许多双小行星和形状奇特的天体的起源。
2009-06-23 astro-ph.EP astro-ph.GA
Cascade disruptions in asteroid clusters
我们研究了小行星群，这表明它们在最近的历史（<500万年）中至少有两次破坏事件的可能性。我们搜寻了已知小行星对和星团的新成员，并验证了它们的成员资格。我们发现了四个小行星群，即（11842）Kap'bos，（14627）Emilkowalski，（63440）2001 MD 30和（157123）2004 NW 5，它们显示至少有两次发生在明显不同时间的二次分离事件。我们考虑了这些星团的一种可能形成机制：小行星星团的母体旋转到其临界旋转频率，经历了旋转裂变，并因新形成的次级星团的逃逸而减速。然后，YORP效应再次使初级粒子旋转起来，它达到了临界旋转频率，并经历了另一次裂变。我们创建了一个简单的模型来测试这种情况是否适用于四个集群。对Kap'bos和（63440）团簇，我们得到了模型与团簇性质的良好一致性。对于Emilkowalski星系团来说，在第一次裂变事件之后，主辐射达到临界频率所需的时间被预测为几倍。我们怀疑，考虑到它的D型分类和与星团相关的尘埃带的存在，小行星Emilkowalski实际上可能是彗星核。对于（157123）星系团，我们的模型预测的最后一次裂变事件后原初粒子的最终转动频率与观测到的（157123）星系团的转动频率符合得很好。然而，在我们的模型中，由于逃逸大次级所需的自由能不足，旧次级的分离是不可能的。这可能是由于次级的H值错误，或者我们没有找到这个集群的真正的…
2019-11-27 astro-ph.EP
Supercatastrophic disruption of asteroids in the context of SOHO comet, fireball and meteor observations
Granvik等人（2016年）报告说，在太阳附近的近日点轨道上没有小行星，他们将其归因于这些天体的“超级灾难性破坏”。在这里，我们调查是否有证据表明这一过程中的其他机构具有类似的低近日点：近地小行星，SOHO彗星，以及米级和毫米级流星体。我们确定没有已知的近地小行星在过去（过去10^4年）的历史中显著位于Granvik等人（2016）的极限内，间接支持破坏假说。例外的是小行星（467372）2004 LG，它在这个极限内度过了2500年，因此对该理论提出了挑战。法厄同的近日点距离刚好在极限之上，可能正在经历缓慢的分裂，这可能是其尘埃复合体的来源。我们发现，未分组的SOHO彗星的观察率是一致的注入到近太阳区域的小（25米）类小行星的预期利率，并建议这部分SOHO观察到的彗星人口实际上可能是小行星的起源。我们还发现，有一个米大小的机构与近太阳近日点的情况下，但毫米大小的流星体过剩。这意味着，如果近太阳小行星分裂，它们不会简单地分裂成一米大小的块，而是最终分裂成毫米大小的颗粒。我们认为，近太阳小行星的破坏以及影响SOHO彗星的异常增亮和破坏过程是通过流星体侵蚀发生的，也就是说，通过高速近太阳流星体的撞击去除物质。
2020-01-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal disruption of planetary bodies by white dwarfs II: Debris disc structure and ejected interstellar asteroids
我们利用一种新的混合方法来模拟长期的，多轨道盘的形成，通过潮汐破坏的岩石体的白矮星，在高分辨率和现实的半长轴。我们进行了最大的模拟矮行星和类地行星，跨越四个数量级的质量，各种近心点距离和半长轴之间的3 AU和150 AU。这种大的相空间的潮汐中断的条件下，还没有访问通过使用以前的代码。我们分析的统计和结构特性的新兴碎片盘，以及喷射的未绑定碎片有助于人口的星际小行星。与以往的潮汐破裂的小行星，形成环状结构的原始轨道上的研究，我们发现，较大的机构的潮汐破裂通常形成分散的结构交错的椭圆形偏心环上较紧的轨道。我们的特点（通常是幂律）的大小分布的喷射星际机构，以及它们的组成，旋转速度和喷射速度。我们发现它们对潮汐扰动的深度（碰撞参量）很敏感。最后，我们简要地讨论了我们的结果在解释塔比星的特殊变化，ZTF J0139+5245的凌日事件的起源和SDSS J1228+1040周围的行星核的形成的可能影响。
2020-01-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
SPH calculations of asteroid disruptions: The role of pressure dependent failure models
我们提出了最近的改进建模的强度占主导地位的机构使用光滑粒子流体动力学（SPH）技术的中断。改进包括更新的强度模型和摩擦模型，这是成功地通过与实验室实验的比较测试。在模拟小行星的灾难性破裂时，新旧强度模型之间的比较表明，对于最初无孔、完全完整和结构均匀的目标（如Benz和Asphaug（1999年）研究中使用的目标），没有重大偏差。然而，对于许多情况（例如，最初部分或完全损坏的目标，碎石堆结构等），我们发现考虑摩擦是至关重要的，并且材料具有压力相关的剪切强度。我们的调查的灾难性的破坏阈值$Q^*_{D}$作为目标的属性和目标的大小高达几百公里的函数表明，一个完全损坏的目标建模没有摩擦有一个$Q^*_{D}$这是显着（5-10倍）小于在摩擦的情况下。当也考虑由于压实（孔隙破碎）引起的能量耗散的影响时，目标变得甚至更强（$Q^*_{D}$增加2-3倍）。另一方面，凝聚力被发现有一个可以忽略不计的影响，在大尺度上，只有在$\lesssim$ 1公里的尺度是重要的。我们的研究结果表明，强度，摩擦和孔隙度的结果之间的碰撞小（$\lesssim$ 1000公里）机构的相对影响。这些结果将用于未来的研究，以改善现有的碰撞结果的比例律（例如Leinhardt&Stewart，2012）。
2015-02-06 astro-ph.EP
Formation of planetary debris discs around white dwarfs I: Tidal disruption of an extremely eccentric asteroid
25%-50%的白矮星（WD）拥有可观测的和动态活跃的残余行星系，这是基于近距离的星周尘埃和气体以及光球金属污染的存在。目前被接受的理论解释包括小行星在au尺度的距离上幸存于恒星的巨大分支演化，随后在恒星质量损失后被扰动到WD掠食轨道上。在这项工作中，我们调查这些高偏心（e > 0.98）小行星的潮汐破坏，因为他们的方法和潮汐周围的WD中断。我们解析计算的破坏时间尺度和比较的结果与完全自洽数值模拟的碎石桩使用N体程序PKDGRAV。我们发现，这个时间尺度是高度依赖于轨道的近心点，并在很大程度上独立于其半长轴。我们确定，球形小行星很容易打破，并形成高度偏心碰撞环，不吸积到WD没有额外的力量，如辐射或升华。这一发现突出了这种力量在WD行星系物理学中的至关重要性。
2014-09-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spinup and Disruption of Interstellar Asteroids by Mechanical Torques, and Implications for 1I/2017 U1 (`Oumuamua)
第一颗星际小行星1 I/2017 U1（'Oumuamua）的发现为星际天体研究开启了一个新时代。本文研究了在星际气体中运动的不规则形状的星际小行星的旋转动力学。我们发现，定期的机械扭矩造成的不规则体上的气流的轰击可能是重要的动力学和破坏的ISA。机械扭矩可以使ISA旋转，当旋转速度超过临界频率时，原始ISA会分裂成小的双星小行星。我们发现，崩溃的时间尺度是短的ISA的高度不规则的形状和低拉伸强度。我们应用我们的研究结果的第一个观察到的ISA，'Oumuamua，并建议其极端细长的形状可能源于重新组装的二元碎片，由于重力沿其旅程中的星际介质。Oumuamua的翻滚可能是由于机械扭矩造成的旋转中断引起的。最后，我们讨论了高速小行星的生存可能性，可能是由银河系中心的黑洞潮汐破坏行星系统形成的。
2018-05-08 astro-ph.EP astro-ph.GA
Resonant mechanisms that produce near-Sun asteroids
本研究通过数值模拟开发算法识别驱动近地小行星靠近太阳的共振机制，发现木星平均运动共振及长期共振是降低近日点距离的主因，并量化了不同机制下的演化时间尺度。
2023-04-02 astro-ph.EP
Asteroid Belts in Debris Disk Twins: VEGA and FOMALHAUT
织女星和北落师门在质量、年龄和全球碎片盘特性方面相似;因此，它们通常被称为“碎片盘双胞胎”。我们目前斯皮策10-35微米的光谱数据集中在两颗恒星，并确定温暖的，未解决的过剩排放在织女星附近的第一次。织女星的热过剩的属性进一步特征与辅助测光在中红外和解决的图像在远红外和亚毫米波长。织女星的热过剩与北落师门周围发现的热过剩有许多相似的性质。这两个暖分量的~30 μ m发射短波长被很好地描述为~170 K的黑体发射。有趣的是，另外两个系统eps Eri和HR 8799也使用相同的方法显示了这样一个未解决的温暖尘埃。这些温暖的成分可能类似于太阳系的黄道尘云，但要大得多。尘埃温度和亚毫米的初步探测表明，温暖的过量来自与位于水霜线附近的星子环有关的尘埃，并可能由其他碎片系统中类似位置发生的过程产生。我们还审查了2微米的热过剩的织女星和北落师门周围的属性，表明负责的热过剩的灰尘是没有空间关联的灰尘，我们在温暖的地带检测到。我们认为它可能源于被困在恒星磁场中的热纳米颗粒。最后，暖带和冷带之间的间隔相当大，在所有四个系统中轨道比>~10。鉴于目前行星物体质量的上限和巨大的差距，我们讨论了其潜在的行星结构的可能影响，并建议多个低质量行星可能位于织女星和北落师门的两个带之间。
2013-01-07 astro-ph.EP
Dynamical Evolution of the Debris Disk after a Satellite Catastrophic Disruption around Saturn
关于土星环和中等大小卫星起源于最近的假说正在积极辩论中。有人认为，一颗原土卫五和一颗原土卫四可能在最近发生了碰撞，从而产生了现代中等大小的卫星系统。也有人认为，碎片的快速粘性扩散可能在土星的洛希极限内注入了质量，从而产生了现代土星环系统。然而，目前只以非常简单的方式研究了这种情况。本文详细研究了它，以评估其可扩展性，通过使用$N$体模拟和分析参数。当碎片盘被其最大的残余物所支配时，$N$-天体模拟表明，该系统迅速重新吸积成一颗卫星，而没有明显的扩散。另一方面，如果圆盘是由小粒子组成的，分析论证表明，圆盘经历三个步骤的动力学演化。盘在碰撞后开始显著地被激发，并且碰撞阻尼在粘性扩散上占主导地位。当粒子小于$\sim$ 100 m时，系统在引力作用下会变得不稳定。然而，颗粒的生长速度比扩散速度快。然后，系统再次变得引力稳定，吸积以较慢的速度继续，但扩散受到抑制。因此，碎片预计会重新聚集成几个大的天体。总之，我们的研究结果表明，这种情况可能不会形成今天的环系统。相比之下，我们的研究结果表明，今天的中等大小的卫星可能是从这样一个灾难性的事件中重新吸积的。
2017-07-03 astro-ph.EP
Does warm debris dust stem from asteroid belts?
许多碎片盘揭示了一种双组分结构，具有冷的外部和热的内部组分。虽然前者可能是柯伊伯带的巨大类似物，但后者的起源仍然是一个争论的问题。在这项工作中，我们调查是否温暖的尘埃可能是小行星带类似物的签名。在这里测试的情况下，目前的两带结构源于最初扩展的原行星盘，其中行星打开了一个将其分隔为外部和内部盘的间隙，在气体扩散后，经历了稳态碰撞衰变。这一想法是探索与分析碰撞演化模型的样品225碎片盘从斯皮策/IRS目录，可能拥有一个双组分结构。我们发现，绝大多数系统（225个系统中的220个，或98%）都与这种情况兼容。对于它们的祖先，原始的原行星盘，我们发现$-0.93\pm0.06$的平均表面密度斜率和$\left(3.3^{+0.4}_{-0.3}\right)\times 10^{-3}$太阳质量的平均初始质量，这两者都与从亚毫米测量推断的值一致。然而，短周期彗星产生的尘埃以及（更罕见的情况下）从外带向内输送的尘埃可能是可行的，而不是相互排斥的，可以替代小行星带的设想。其余五个圆盘（占样品的2%：HIP 11486、HIP 23497、HIP 57971、HIP 85790、HIP 89770）含有内部成分，这些成分似乎与"小行星带"中的尘埃产生不一致。"这些系统中的温暖尘埃必须从彗星来源补充，或者代表最近罕见事件的后果，如重大碰撞或行星系不稳定。
2017-02-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal Disruption of Planetesimals from an Eccentric Debris Disk Following a White Dwarf Natal Kick
本研究通过N体模拟表明，白矮星诞生踢可塑造偏心、近心点对齐的碎屑盘，并持续驱动星子进入潮汐瓦解轨道，从而解释白矮星金属污染。
2024-04-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Explaining the variability of WD 1145+017 with simulations of asteroid tidal disruption
后主序星行星科学已经被亮度转换曲线的显著变化、深度和形状所激发，这是由围绕白矮星WD 1145+017运行的天体引起的，这颗恒星也有尘埃碎片盘和星周气体，并显示出强烈的金属大气污染。然而，从观测结果来看，正在释放解体碎片的可能小行星的物理特性基本上没有受到限制。这一过程尚未用数字模拟。在这里，我们使用N体代码PKDGRAV计算不同自旋，密度，质量和偏心率的小行星的耗散特性。我们模拟均匀和分化的小行星，长达两年，并发现中断时标是强烈依赖于密度和偏心率，但弱依赖于质量和自旋。我们发现，在近圆形轨道（e <~ 0.1）上，体积密度适中（~3-4 g/cm^3）的岩石型分异天体可以保持完整，偶尔会从地幔中脱落质量。这些结果表明，围绕WD 1145+017运行的小行星是不同的，其体积密度位于罗氏半径之外，但地幔密度位于罗氏半径之内，并且在物理上更类似于灶神星而不是丝川。
2016-10-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Likely detection of water-rich asteroid debris in a metal-polluted white dwarf
冷白矮星SDSS J124231.07+522626.6在中等分辨率的光谱中表现出8种不同重元素的光球吸收线，特别是包括氧。Teff = 13000 K的大气以氦为主，但对流区含有大量的氢和氧。四种最常见的造岩元素（O、Mg、Si和Fe）几乎占了所有的吸积质量，总量至少为1.2e+24 g，与谷神星的质量相似。它的时间平均吸积速率为2 e +10 g/s，是所有已知的被金属污染的白矮星中最高的吸积速率之一。我们注意到，相对于最常见的金属氧化物，氧气大量过剩，这表明白矮星吸积的行星碎片的水含量约为38%。这颗恒星与GD 61、GD 16和GD 362一起，形成了一小群来自已知的主要吸积干燥岩石碎片的演化行星系统的离群者。这一结果加强了这样一种假设，即在白矮星的冷却年龄上，从被破坏的星子中积累的富含水的碎片可能对在大部分以氦为主的白矮星大气中观察到的微量氢的积累有重大贡献。
2015-03-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Asteroidal activity amongst meteor datasets: Confirmed new "rock-comet" stream and search for a tidal disruption signature
NASA Astromaterials Research and Exploration Science Division, Johnson Space Center（NASA 天体材料研究与探索科学部，约翰逊航天中心）
研究通过分析陨石数据发现新的‘岩石-彗星’流，并确认无近期潮汐破坏特征，但发现小行星轨道与近太阳热机械活动一致。
2026-02-18 astro-ph.EP
Disruption of exo-asteroids around white dwarfs and the release of dust particles in debris rings in co-orbital motion
本文利用CRTBP中的1:1共振周期轨道、稳定性图和N体模拟，研究极端质量比白矮星-小行星-尘埃三体系统中共轨碎片的稳定位置、轨道偏差与寿命。
2024-09-04 astro-ph.EP astro-ph.SR nlin.CD
Investigation of the asteroid-neutron star collision model for the repeating fast radio bursts
快速射电暴（FRB）的起源至今仍是一个谜。一个解释唯一已知重复天体FRB 121102的模型是，无线电辐射是由小行星与高磁化中子星（NS）碰撞产生的。与N体模拟，我们模拟了一个碎片盘周围的一个中心恒星的偏心轨道侵入NS。当NS接近第一个近星点时，大多数彗星都被散射而不是被NS吸积。为了与观测到的FRB速率相匹配，碎片带的密度至少要比柯伊伯带大三个数量级。我们还考虑了碰撞到中心物体的速率，但发现碎片带的密度必须至少比柯伊伯带的密度高四个数量级。这些密度的差异出现，即使（1）一个引入一个柯伊伯带彗星带，而不是一个小行星带，并假设彗星撞击也可以产生FRB;（2）NS移动2个数量级比正常的自行速度慢，由于超新星踢;和（3）NS轨道是共面的碎片带，这提供了最高的碰撞率。
2019-02-14 astro-ph.EP astro-ph.HE
Evaluating Short-Warning Mitigation via Intentional Robust Disruption of a Hypothetical Impact of Asteroid 2023 NT1
University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；New Mexico Institute of Mining and Technology（新墨西哥矿业技术学院）；University of New Mexico（新墨西哥大学）；NASA Ames Research Center（美国宇航局艾姆斯研究中心）；Sandia National Laboratories（桑迪亚国家实验室）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；University of Utah（犹他大学）
本文针对假想的2023 NT1小行星撞击事件，采用Pulverize It模型模拟分析，发现该类威胁可在撞击前1天内拦截，实现有效 mitigation。
2026-08-03 astro-ph.EP
Tidal disruption of NEAs - a case of Příbram
这项工作研究了沿着Padíbram陨石轨道的可能流星流的动态演变，该流星流起源于在接近地球期间对假定的碎石堆状母体的潮汐破坏。我们假设当母轨道的上升或下降节点接近地球轨道时发生破裂。在过去的5000年里，Pabríbram轨道已经两次穿过地球轨道。它发生在大约4200年和3300年前。在这两种情况下，我们模拟了从旋转小行星的简化模型中释放的粒子，并追踪了它们各自的轨道演变到目前的日期。释放的流星体沿着母体的整个轨道扩散需要几百年的时间。即使在今天，这条河流也会相对狭窄。考虑到具有小行星Itokawa物理参数的模型母体，该物体的完全解体产生了3.8个直径为$\geq$ 1厘米的$\times10^{11}$流星体粒子。揭示了从地球观测到的流星活动，并讨论了在4月头两周建议的流星雨活动期间进行后续观测的理由。地球的潮汐力会将小行星群的一小部分分解成更小的物体。我们评估了小行星平均寿命内解体的小行星的质量上限和破碎物质对小行星尺寸分布的贡献。
2011-03-22 astro-ph.EP
Minimum perihelion distances and associated dwell times for near-Earth asteroids
在观测到的近地小行星群中，近日点距离较小的天体（例如q<=0.2 au）非常少。目前具有较大q轨道的近地小行星可能隐藏了过去的演化，在此期间它们更接近太阳。我们提出了一个小行星在其轨道历史上达到的最小q的概率评估。同时，我们提供了停留时间的估计，即时间q已经在一个特定的范围内。我们已经重新分析了测试小行星从进入近地区域的那一刻起，直到它们与一个主要天体相撞或被抛出内太阳系的轨道积分。我们考虑了小行星在一定q值下的完全分裂，它是绝对星等（H）的函数。我们计算了具有给定轨道要素和H的小行星达到小于给定阈值的q的概率及其在该范围内的相应停留时间。我们已经建立了一个查找表，可用于研究过去的轨道和热演化的小行星，以及陨石坠落及其可能的母体。对25个陨石坠落的应用表明，碳质陨石在小q值时的停留时间通常很短，而普通陨石的停留时间在10，000到500，000年之间。由于陨石坠落的停留时间较长，最小q值较小，因此在小q值时，小行星会发生超级灾难性的破坏。
2021-07-16 astro-ph.EP
Fragment properties from large-scale asteroid collisions: I: Results from SPH/N-body simulations using porous parent bodies and improved material models
了解碰撞碎裂和随后碎片的再积累对于研究小天体群的形成和演化至关重要。使用SPH /N体方法，我们调查的大小频率分布（SFD）造成的100公里直径的多孔材料组成的目标，包括孔破碎以及摩擦的影响中断。总的来说，多孔目标具有比先前研究的碎石堆母体显著更高的冲击强度（Q*D）（Benavidez等人，2012）并且显示出更类似于无孔整体靶的行为（Durda等人，2007年）。我们的研究结果还证实，对于一个给定的特定的冲击能量，SFD产生的母体破坏是强烈依赖于尺寸尺度。
2018-08-10 astro-ph.EP
Post-main-sequence debris from rotation-induced YORP break-up of small bodies
虽然观测到尘埃和气体盘围绕着白矮星旋转，但这种星周物质的起源还不确定。我们假设，在原地解体的小天体，如小行星旋转裂变期间的巨大分支阶段的恒星演化提供了一个重要的贡献，这碎片。由辐射压力引起的YORP效应加速了不对称小行星的自旋速率，最终会将它们自己剪切开来。这种压力在垂死恒星周围保持并增强，因为由于恒星质量损失而导致的小行星向外的推力与由此产生的恒星光度增加相比微不足道。因此，巨星辐射将摧毁几乎所有半径在100 m - 10 km范围内的天体，这些天体在其母星的主序星寿命中幸存下来，距离约为7 au;较小的天体被旋转分离成它们最强的、有能力的组成部分。这个估计是保守的，并且会增加高度不对称的形状或由于巨星恒星风的向内阻力的合并。由此产生的碎片场，可能会延伸到数千au，可能会受到残余行星系的扰动，以重现观察到的尘埃和气体盘，伴随着污染的白矮星。
2014-09-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Properties of Near-Sun Asteroids
太阳附近的小行星可以达到平衡温度，足以通过热断裂、干燥和水合硅酸盐的分解引起表面改性。我们目前的光学观测的9个小行星近日点<0.25 AU（太阳下的温度大于/等于800 K）采取寻找热修改的证据。我们发现，这些对象的宽带颜色是不同的，但统计上无法区分的行星穿越小行星近日点附近1 AU。此外，从近日点拍摄的这些天体的图像显示，没有证据表明可能由于表面的热分解而导致的持续质量损失（取决于模型的极限大约小于/等于1千克/秒）。我们的结论是，虽然热改性可能是近太阳小行星衰变和产生碎片的一个重要过程，但我们的新数据没有提供证据。
2013-03-11 astro-ph.EP
The Sensitivity of NEO Surveyor to Low-Perihelion Asteroids
本文利用模拟软件研究NEO Surveyor任务对低近日点小行星的探测敏感性，发现其对大于300米的近日点天体及Phaethon破裂碎片具有>90%的完整度，为破裂假说提供强约束。
2024-04-23 astro-ph.EP
Debris disks around main-sequence stars
本文介绍主序星周围的碎片盘，涵盖其探测方法、观测特征、演化过程及与行星的相互作用，并总结该领域未解问题。
2024-03-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Implantation of Martian materials in the inner solar system by a mega impact on Mars
观测和陨石表明，火星物质神秘地分布在太阳系内部。对火星的巨大撞击会产生火星半球的二分法，火星的卫星可能会喷出火星物质。最近的一项工作表明，巨型撞击产生的碎片可能被捕获为火星特洛伊人，并植入小行星带。然而，尚未对碎片的数量、分布和组成进行研究。在这里，使用流体动力学模拟，我们报告说，大量的碎片（$\sim 1\%$火星的质量），包括火星地壳/地幔和撞击物的材料（$\sim 20:80$），被喷出的二分法形成的影响，并分布在$\sim 0.5-3.0$天文单位之间。我们的研究结果表明，未熔化的火星地幔碎片（火星质量的$\sim 0.02\%$）可能是火星特洛伊，匈牙利地区和主要小行星带富含橄榄石的小行星的来源，其中一些甚至撞击早期地球。一次巨大的撞击可以自然地将火星地幔物质植入内太阳系。
2018-03-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
An N-body approach to modeling debris and ejecta off small bodies: Implementation and application
我们在这里介绍了我们的新方法来模拟小天体（小行星和彗星）表面的粒子云演化，以下喷射粒子的演化需要处理各种时间和空间尺度，在一个有效的，准确的和模块化的方式。为了提高计算效率和精度，我们创建了一个N体建模包，作为越来越受欢迎的轨道动力学N体积分器Rebound的扩展。我们的代码目前是反弹代码的独立变体，旨在推进对单个粒子轨迹，外部强迫和相互作用的全面理解，否则会被其他建模方法所忽视。我们开发的软件包-- Rebound Ejecta Dynamics（RED）--是一个基于Python的实现，没有额外的依赖项。它结合了影响粒子在低重力环境中演变的几种主要机制，并能够更直接地模拟综合效应。我们包括可变的大小和速度分布，太阳辐射压力，椭球引力势，二进制或三重小行星系统，和粒子粒子相互作用。在本文中，我们提出了一个样本的RED包的能力。这些应用于一个小型小行星双星系统（其特征是Didymos/Dimorphos系统，这是美国宇航局双小行星重定向测试任务的目标）
2021-03-15 astro-ph.EP astro-ph.IM
Physical Analysis of Bennu Samples Reveals Regolith Production by Collisional Disruption on Near-Earth Asteroids
Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory（约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室）；Lunar and Planetary Laboratory, University of Arizona（亚利桑那大学月球与行星实验室）；Vatican Observatory（梵蒂冈天文台）；Hopkins Extreme Materials Institute, Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学霍普金斯极端材料研究所）；Jacobs-JETS, NASA Johnson Space Center（NASA约翰逊航天中心雅各布斯-JETS）；University of Calgary（卡尔加里大学）；EAPS, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院地球、大气与行星科学系）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）；National Air and Space Museum, Smithsonian Institution（史密森尼学会国家航空和航天博物馆）；Astromaterials Research and Exploration Science (ARES), NASA Johnson Space Center（NASA约翰逊航天中心天体物质研究与探索科学部）；Planetary Science Institute（行星科学研究所）；INAF, Astronomical Observatory of Padova（意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台）；University of Rochester（罗切斯特大学）；Southwest Research Institute（西南研究院）；Department of Geology, Rowan University（罗恩大学地质系）；Department of Earth and Planetary Sciences, American Museum of Natural History（美国自然历史博物馆地球与行星科学系）
研究通过分析贝努样本和实验室实验发现，碰撞碎片在微重力环境下被保留，表明碰撞破坏是松散层形成的主要机制，适用于其他高孔隙率的近地小行星。
2026-04-21 astro-ph.EP physics.geo-ph
Impact disruption of Bjurböle porous chondritic projectile
研究了400 kg Bjurböle陨石以约200 m/s撞击海冰后的破碎特征，发现其分米级碎片呈幂律分布且形状更接近等轴状，与小行星巨石存在差异，并探讨了孔隙率、撞击速度等因素的影响。
2024-06-01 astro-ph.EP physics.geo-ph
Asteroid Disruption and Deflection Simulations for Multi-Modal Planetary Defense
University of California - Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；NASA Ames Research Center（美国国家航空航天局艾姆斯研究中心）；University of New Mexico（新墨西哥大学）；New Mexico Institute of Mining and Technology（新墨西哥矿业理工学院）；Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory（约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室）；Sandia National Laboratories（桑迪亚国家实验室）
该研究针对小行星行星防御的终端场景问题，采用PI方法结合ALE3D模拟，证实20-100米级碎石堆小行星可通过特定参数的超高速钨侵彻体撞击有效减缓，为多模态行星防御提供可行方案。
2026-08-10 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.app-ph
Emission from elliptical streams of dusty debris around white dwarfs
白矮星通常被观测到有污染的大气层，有时会有明显的红外线过量，这表明正在进行的星周尘埃和岩石碎片的吸积。通常，这些碎片被认为是一个（圆形）圆盘的形式，并且来自小行星，这些小行星足够接近白矮星，被潮汐拉开。然而，理论上的考虑表明，最初占据高度偏心轨道的碎片的循环非常缓慢。因此，我们假设这些观察结果可以很容易地用留在高偏心轨道上的碎片来解释，并探索了此类碎片的特性。对于一个小行星起源于几个天文单位的一般情况下，从白矮星，我们发现，所有的潮汐碎片总是绑定到白矮星和碎片的轨道能量分布是足够窄，它执行类似的椭圆轨道，只有一个狭窄的蔓延。假设白矮星的潮汐场足以最大限度地减少碎片内的自引力和碰撞的影响，我们估计的时间超过碎片传播成一个单一的椭圆形环，我们产生玩具光谱和光变曲线从最初的中断时，碎片分布基本上是时间稳定的。最后，我们推测这些简单的考虑和观察到的这些系统的属性之间的联系，并在其他物理过程，可能会改变这个简单的图片。
2020-06-13 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Modelling the Inner Debris Disc of HR 8799
HR 8799行星系在许多方面与我们的行星系非常相似。它有四颗巨行星和两个碎片带，类似于小行星带和埃奇韦尔-柯伊伯带。本文介绍了HR 8799内部碎片带的动力学模拟结果，以研究其结构和碰撞环境。我们的研究结果表明，HR 8799的内部带是高度结构化的，在动力稳定区域之间存在间隙。该带可能被限制在尖锐的内部和外部边缘之间，分别位于~6和~8 au。它的内边缘与HR 8799 e的4：1平均运动共振所清除的宽隙重合。在小行星带内，微行星正在经历一个类似于在小行星带中观察到的碰撞磨损过程。然而，虽然小行星带的平均碰撞速度超过5 km/s，但HR 8799内部带的大多数碰撞速度都在1.2 km/s或更低的量级。尽管如此，它们仍然具有足够的能量来破坏-为系统中检测到的温暖尘埃提供了来源。在内部带的内部，测试粒子保持动态不搅拌，除了与HR 8799 e的远距离高阶共振激发的窄带。这种缺乏搅动的现象与早期HR 8799红外线过剩的热模型相一致，该模型预测6 au内几乎没有尘埃。内部系统足够稳定和不受扰动，形成地球行星是可行的，尽管这样的行星无疑会受到惩罚性的撞击制度，因为内部带需要强烈的碰撞研磨来产生观测到的红外过量。
2016-08-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chaotic rotation and evolution of asteroids and small planets in high-eccentricity orbits around white dwarfs
观测到的白矮星大气中的行星碎片主要来自高偏心率（$>0.99$）轨道上的小天体的破坏。尽管它们很重要，但这些小行星的物理和轨道演化在很大程度上仍未被探索。在这里，我们提出了一种新的方法来估计快速混沌旋转对高偏心率三轴小行星的轨道演化的影响，并正式表征其角旋转速度和轨道要素的随机时间过程的传播。通过采用冲量近似，我们证明了在近星点通过期间，剧烈的引力相互作用在轨道和小行星的旋转之间传递能量。如果自旋脉冲的分布是围绕零对称的，那么最终的结果将是半长轴的长期减小和离心率的进一步增加。然而，我们发现的证据表明，混乱的旋转可能是自我调节的方式，这些影响减少或无效。我们发现，在高偏心轨道上的小行星可以打破自己除了-在一种类型的YORP-less旋转裂变-而实际上没有进入罗氏半径，具有潜在的重大后果的碎片的分布和能量需求的引力散射在金属污染的白矮星行星系统。这种机制提供了一个稳定的物质流冲击白矮星，而不会迅速耗尽恒星系统中的小天体。
2019-08-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
The lifetimes of planetary debris discs around white dwarfs
围绕白矮星运行的行星盘的寿命是该系统进化模型的关键输入参数。在这里，我们应用一个纯粹的分析形式主义，以估计这些光盘的碎片阶段的寿命，之前，他们被磨成灰尘或受到升华从白矮星。我们计算最大寿命为三种不同类型的白矮星盘，形成从（一）辐射YORP分裂的系外小行星沿巨分支阶段在2-100 AU，（二）辐射少自旋中断这些小行星在$\sim 1.5-4.5R_{\odot}$，和（三）潮汐中断的小行星或大行星约$1.3R_{\odot}$。我们显示这些最大的寿命作为光盘的质量和范围，成分的星子属性，和代表性的轨道激励的偏心率和倾角的函数。我们发现，质量高达$10^{24}$公斤的YORP光盘寿命足够长，以提供一个水库的幸存厘米大小的鹅卵石和米至公里大小的巨石，可以扰动完整的白矮星与冷却年龄高达10 Gyr。由这些小行星或大行星的自转或潮汐破裂形成的碎片盘可以分别在100万年或0.01万年的稳定状态下生存，尽管大多数潮汐盘会在大约1年内离开稳定状态。我们的研究结果表明，无尘星子过境检测是合理的，并提供特别强大的进化约束。我们的形式主义可以很容易地适应个别系统和未来的发现。
2020-06-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
