Galactic tide and secular orbital evolution
针对位于彗星奥尔特云中的彗星的情况,讨论了银河潮汐的运动方程。我们考虑到,银河系的潜力和质量密度取决于从银河系赤道的距离和从银河系的旋转轴的距离。轨道要素的长期演变。新的条款所产生的太阳的振荡银道面被认为是。在彗星的运动方程中加入新的项,会导致轨道演变,这可能与传统的方法有很大的不同。长期时间导数的使用仅限于彗星的轨道周期远小于i)太阳绕银河系赤道振荡的周期,以及ii)太阳绕银河系中心运动的轨道周期的情况。
2010-02-22 astro-ph.EP
Considerations on the process of target selection for the Comet Interceptor mission
Comet Interceptor任务通过优先考虑轨道信息来选择目标,以确保在有限时间内成功拦截长周期彗星。
2025-11-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
Galactic tide and some properties of the Oort cloud
本文讨论了彗星奥尔特云的几个性质。太阳、银河系(和木星)的引力作用于彗星。提出了一种新的银河潮物理模型。主要研究结果如下:1.彗星的奥尔特云的质量小于1个地球质量($M_{E}$),可能不大于1/2 $M_{E}$。2.近日点距离为$q$ $<$ 5 AU的长周期彗星的理论数量比传统方法产生的数量大50倍。木星的引力也被考虑到了这个结果。3.半长轴$a$和偏心率(和其他轨道要素)的振荡周期$P$在银河系中移动的太阳系中以自然单位表示为$a^{3}$ $P$ $=$ 1。时间的自然单位是太阳系绕银河系中心公转的轨道周期,测量半长轴的自然单位是太阳系半半径的最大值,对应于奥尔特云的半半径。这种关系适用于彗星接近太阳系内部的情况,例如,近日点距离小于$\approx$ 100 AU。4.奥尔特云的半长轴最小值为$a_{min}$ $\ll$ 1 $\times$ 10 $^{4}$ AU。这一条件是从银河潮汐作用下彗星演化的数值结果和观测到的长周期彗星分布中得到的。如果半长轴的密度函数近似为比例$a^α$,则$α$近似为-1/2。5.银河潮汐引起的彗星轨道近日点距离$Δq$的变化幅度是半长轴$a$的强函数,与$a^{8.25}$成正比。
2010-05-19 astro-ph.EP
Interstellar Comet 3I/ATLAS: Evidence for Galactic Cosmic Ray Processing
Royal Belgian Institute for Space Aeronomy (BIRA-IASB)(皇家比利时空间气动力学研究所);Science Systems and Application Inc.(科学系统与应用公司);Nasa Langley Research Center(美国国家航空航天局兰利研究中心);Centre for mathematical Plasma Astrophysics(数学等离子体天体物理学中心)
星际彗星3I/ATLAS的光谱观测显示其外层受银河宇宙射线加工,表明此类加工是星际天体进化的重要过程。
2025-10-30 astro-ph.EP astro-ph.GA
Revisiting the Dark Matter - Comet Shower Connection
我们重新审视的问题,所观察到的周期性彗星对地球的影响是一致的太阳振荡的银河系中平面和旋臂交叉,在这里的背景下,耗散暗物质模型。考虑是否需要一个假设的薄暗盘,这些模型的签名,以给出正确的周期性,以及是否允许这样的暗盘在银河系引力势的运动学和其他观测约束下,考虑到这些限制的最新更新基于示踪剂种群的垂直周转振荡。我们的分析包含更新的参数银河系盘,自洽的引力势下的泊松-金斯方程,并包括先验概率从本地恒星运动学和银河系星际气体的分布。此外,我们的分析还包括径向振荡和银河旋臂交叉。我们发现一个黑暗的磁盘的彗星周期性的解释是10倍以上的可能性比一个恒定的平均速率模型。此外,我们发现,旋臂交叉是必要的,以正确地预测日期的希克苏鲁伯陨石坑的日期为66 My前。
2017-02-28 astro-ph.EP astro-ph.GA hep-ph
First stars that could significantly perturb comet motion are finally found
自1950年奥尔特发表了他的论文结构的彗星云,它被认为是恒星附近通过这个假设的彗星水库发挥了重要作用的动力学演化的长周期彗星和注入他们的可观测区域的太阳系。本文的目的是讨论两种情况下,从观测获得的数据和恒星扰动(不同强度,强的情况下,C/2002 A3 LINEAR和较弱的情况下,C/2013 F3 PANSTARRS)对彗星运动的检测。利用盖亚DR 2目录和其他一些来源的最佳数据,我们搜索了太阳附近的近距离恒星通道。我们的研究考虑到一些恒星是多个系统的一部分。超过600颗恒星或系统接近或将接近太阳的距离小于4.0秒差距被发现。有扰动的名单完成后,我们研究了它们的影响,自1901年以来观察到的277奥尔特穗彗星的样本,发现两颗彗星可能有他们的轨道根本改变,由于近距离的恒星相遇。我们的结果表明,有多少不同的动力学演化的彗星时,他们的运动被认为是唯一的银河系的潜力。恒星和彗星数据的不确定性都被仔细考虑在内。我们的分析表明,彗星运动的恒星扰动的发生是非常罕见的,这些影响的不确定性是很难估计的。
2019-11-05 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Dark Matter as a Trigger for Periodic Comet Impacts
虽然统计证据并不是压倒性的,但地球上陨石坑记录中大约3500万年的周期性可能表明陨石撞击的非随机性增强。当太阳系通过银河系中平面时,奥尔特云彗星扰动的潮汐效应被提出来解释,但由于缺乏在足够短的时间间隔内充分增强引力效应的根本原因,以及这种可能增强之间的时间框架,这一解释受到阻碍。我们表明,在银河系中平面的一个光滑的黑暗磁盘将解决这两个问题,并创建一个周期性的增强排序,有可能被观察到。这样一个盘的动机是一个新的暗物质组件与耗散冷却,我们认为在早期的工作。我们展示了如何评估周期性的统计证据,通过从银河系模型输入适当的测量先验,证明或排除周期性陨石坑,比没有基础模型的数据进行评估更有信心。我们发现,边缘化天体物理的不确定性,这样一个模型相对于一个恒定的陨石坑率的似然比为3.0,这适度有利于暗盘模型。我们的分析还产生了一个后验分布,根据目前的陨石坑数据,挑出一个暗物质盘表面密度约为每平方秒差距10个太阳质量。地质记录因此激发了一种特殊的暗物质模型,将在不久的将来进行探测。
2014-03-03 astro-ph.EP astro-ph.GA
The influence of individual stars on the long-term dynamics of comets C/2014 UN271 and C/2017 K2
2021年6月,科学家宣布发现了一颗不寻常的彗星C/2014 UN 271 Bernardinelli-Bernstein。它在天王星轨道之外的彗星活动也引起了人们对类似物体的兴趣,包括C/2017 K2 PanSTARRS。这些天体的另一个特点是在大的日心距离上获得的位置数据间隔很长。这两颗彗星是详细研究它们在行星带外长期运动的合适候选者。利用所选的轨道解,我们的目的是估计其轨道的轨道参数在以前的近日点通过。这可能使我们能够区分动态的新旧彗星。为了跟踪远离行星带的长周期彗星的动力学演化,有必要考虑银河系整体引力势引起的扰动和出现在太阳附近的单个恒星的作用。为此,我们采用了最近发表的方法的基础上恒星摄动星历。对于C/2014 UN 271,我们获得了一个精确的轨道解,可以传播到过去和未来。对于C/2017 K2,我们必须限制自己只研究过去的运动,因为在最近的位置观测中可以发现一些非引力效应的迹象。因此,我们使用一个特别选择的轨道解决方案适合过去的运动研究。利用这些起始轨道,我们将两颗彗星传播到它们之前的近日点。我们还研究了C/2014 UN 271的未来动议。这两颗彗星的轨道演化似乎对几颗靠近太阳的恒星的扰动很敏感。不幸的是,其中一些恒星的6D数据的不确定性太大,无法获得所研究彗星的确切结果;然而,这两颗彗星在之前的近日点可能都在行星带之外。
2022-02-16 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Spectrophotometric evidence for a metal-bearing, carbonaceous, and pristine interstellar comet 3I/ATLAS
3I/ATLAS可能是含有高金属含量的原始碳质星际彗星,其光谱特征表明其经历显著水合 alteration 和 cryovolcanism,为研究太阳系外天体提供了独特机会。
2025-11-25 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
A surprise in the updated list of stellar perturbers of long period comets motion
第二次盖亚数据发布(盖亚DR2)为我们提供了13亿个源的精确五参数天体测量。由于靠近太阳系的恒星被认为是影响长周期彗星动力学历史的原因,我们更新并扩展了可能扰动这些彗星运动的恒星列表。我们的目标是公布一个公开可用的数据库,其中包含可能干扰长周期彗星运动的恒星和恒星系统的最新列表。我们添加新对象并修改以前发布的列表。特别强调的是恒星系统。包括质量估计的讨论。使用天体测量,最好是从盖亚DR2,从其他来源的数据增强,我们计算空间位置和速度为每个恒星。为了过滤研究对象的基础上,他们的最小日心距离,我们数值积分银河系的潜力和它们之间的相互作用下的恒星的运动。我们公布了彗星运动的恒星扰动的更新列表,包括扰动的质量以及公开可用的数据库接口。这些数据准备与观测到的长周期彗星轨道一起使用,以研究整个扰动样本或特定恒星对特定彗星的动态过去或未来的单独影响。与先前公布的来源相比,增加了147个新的扰动。我们证明了一组新的潜在的微扰构成了一个重要的工具,在彗星动力学的研究。我们的数据的使用显著改变了过去和未来彗星运动分析的结果。我们指出了名单中一个令人费解的物体,恒星ALS 9243。盖亚DR2的天体测量表明这颗恒星与太阳非常接近,然而,它的天体物理参数导致ALS 9243的当前距离完全不同,而且它的质量很大。
2020-04-27 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Finding the imprints of stellar encounters in long period comets
太阳系的奥尔特云会受到银河潮汐和个别经过的恒星的扰动。这些扰动可以将奥尔特云天体注入太阳系的内部,在那里它们可以作为长周期彗星(周期超过200年)被观测到。使用动力学模拟的奥尔特云下的潮汐和61个已知的恒星遭遇的扰动效应,我们调查长周期彗星和遭遇之间的联系。我们发现,过去的遭遇是注入至少5%的目前已知的长周期彗星的原因。这是一个下限,因为已知的遭遇并不完整。虽然银河潮汐似乎在产生观测到的长周期彗星方面起着主导作用,但彗星近日点的不均匀经度分布表明存在强烈的-但尚未确定-恒星相遇或其他冲动。未来和过去最强的彗星可能是HIP 89825(Gliese 710)和HIP 14473,它们分别对长周期彗星的总流量贡献最多8%和6%。我们的研究结果表明,一个简单的代理可以很好地近似遭遇的强度,这将是方便的快速识别大数据集中的重大遭遇。我们的分析还表明,奥尔特云的人口比通常假设的要少,这将使太阳星云的质量符合行星形成理论。
2015-10-03 astro-ph.EP
EUV and X-Ray Observations of Comet Lovejoy (C/2011 W3) in the Lower Corona
我们提出了一个分析的EUV和软X射线发射检测到彗星洛夫乔伊(C/2011 W3)在其后近日点穿越太阳日冕2011年12月16日。观测记录由太阳动力学观测台上的大气成像组件和日之出上的X射线望远镜进行。一组同时代的图像进行了详细的探讨,随着序言考虑时间的演变,仅使用171 A的数据。对于八个通带中的每一个,我们描述了发射的特征,并在适用的情况下推导出放气率。当物质从原子核升华并浸没在日冕等离子体中时,它通过在这种环境中很少看到的电荷状态迅速电离。AIA的数据显示了四个阶段的氧电离(O III - O VI)以及C IV,而XRT可能捕获了O VII的发射,这是日冕的典型谱线。在接近近日点时,它的核心至少有几百米,使彗星的光球半径在0.2太阳半径之内,洛夫乔伊是近代历史上最重要的掠日彗星。相应地,据估计,高放气速率约为每秒10^32.5个氧原子。假设中性氧来自于水,这转化为大约9.5E9 g/s的质量损失率,仅基于171 A的观测,我们发现AIA出口的总质量损失约为10^13 g。额外的和支持性的分析包括一个差分发射测量,以表征日冕环境,考虑的开口角,并比较发射的前沿与预期的核心位置。
2013-04-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Effect of Cosmic Rays on Cometary Nuclei: I Dose deposition
彗星是小天体,被认为包含了太阳系中最原始的物质。然而,自从它们在4.5 Gy前形成以来,它们已经被不同的过程改变了。虽然没有暴露在太多的电磁辐射中,但它们会经历强烈的粒子辐射。银河宇宙射线和太阳高能粒子具有广泛的能量谱,与彗星表面和次表面相互作用;它们是柯伊伯带或奥尔特云中彗星空间风化的主要来源;也影响彗星凝聚之前的冰。虽然低能粒子只与彗星表面相互作用,但最具活力的粒子会将大量能量沉积到数十米以下。这种相互作用可以改变彗星冰中的同位素比率,并通过辐解产生次级化合物,如O2和H2 O2(论文II:Maggiolo等人,2020年)。在本文中,我们模型的能量沉积的高能粒子作为深度的函数,使用Geant 4应用程序修改,占同位素创建过程。我们对银河宇宙射线和太阳高能粒子沉积在彗星核中的能量进行了定量计算。论文二将讨论能量沉积对彗星冰的同位素和化学成分的影响及其对解释彗星观测,特别是欧空局/罗塞塔航天器对67 P/Churyumov Gerasimenko的观测的影响。
2020-12-10 astro-ph.EP astro-ph.HE physics.space-ph
Near-parabolic comets observed in 2006-2010. II. Their past and future motion under the influence of the Galaxy field and known nearby stars
在这里,我们继续这项研究,详细研究他们的过去和未来的运动在以前和未来的轨道周期下,我们的银河系环境的扰动作用。在我们动力学研究的各个阶段,我们精确地传播了彗星轨道的观测不确定性。对于第一次在我们的计算中,我们充分考虑到个人的扰动,从所有已知的恒星或恒星系统,密切(小于3.5 pc)接近太阳在彗星运动在调查的时间间隔为几百万年。这是通过直接数值积分的N体系统,包括彗星,太阳和90个潜在的恒星摄动。我们展示了一个完整的审查的各种例子,个别恒星的彗星运动的行动。我们的结论是,来自所有已知恒星或恒星系统的扰动并没有改变长周期彗星(LPC)过去轨道演化的全貌,在预测的Gliese 710恒星近距离接近期间,它们未来的运动可能会受到严重扰动,但我们没有观察到显著的能量变化。恒星扰动的重要性进行了测试的整个样本的108颗彗星的调查迄今为止,我们和我们以前的结果,得到了只有银河系的扰动包括在内,得到了充分证实,我们提出我们的结果可以用来区分动态的新的和旧的近抛物面彗星和讨论的相关性,所谓的彗星-土星屏障现象。最后,我们将展示如何奥尔特穗1/a分布的近抛物线彗星是建立从动态的新老彗星。我们还指出,C/2007 W1似乎是星际起源的第一个重要候选者。
2015-01-05 astro-ph.EP
Where do long-period comets come from? 26 comets from the non-gravitational Oort spike
长周期彗星的视源区以及动力新彗星的定义仍是一个悬而未决的问题,本研究的目的是寻找选定的长周期彗星的视源区,并改进动力新彗星的定义。我们表明,纳入轨道确定过程中的非引力显着改变的情况。我们确定了所有研究彗星的精确的非引力轨道,接下来在一个轨道周期内数值跟踪它们的过去和未来运动。应用巧妙的西塔斯基的方法,创造了与观测兼容的虚拟彗星群,我们能够推导出原始和未来轨道要素的不确定性,以及以前和下一个近日点距离的不确定性。我们的结论是,过去和未来的演化彗星轨道下的银河潮汐扰动是唯一的方法来找到哪些彗星是真正的动态新的。我们还表明,相当大比例的长周期彗星可以在至少两个或三个连续的近日点期间访问可见区。
2010-02-23 astro-ph.EP
Modeling the Nearly Isotropic Comet Population in Anticipation of LSST Observations
我们运行模拟,以确定在外太阳系的近各向同性彗星(彗星)的轨道要素的预期分布,假设这些彗星起源于奥尔特云在数千AU和扰动到行星区域的银河潮汐。我们表明,大型天气巡天望远镜(LSST)应检测和表征的轨道数百至数千个近日点距离5 AU以外的太阳。观测外太阳系的彗星是我们直接探测内奥尔特云彗星的唯一方法,因为这些彗星被巨行星动态地排除在内太阳系之外。因此,轨道要素的分布限制了彗星在奥尔特云的空间分布和太阳系形成的环境。此外,当彗星轨道远离太阳时,可以更精确地描述它们的特征,因为它们没有受到非引力的影响。
2016-07-26 astro-ph.EP
The imprint of the MOND external field effect on the Oort cloud comets aphelia distribution
Milgromian动力学(MD或MOND)是一种很有前途的物理描述,特别是在星系中。当被表述为修正的引力理论时,它导致了所谓的外场效应(EFE)。在太阳系中,这意味着绕太阳运行的天体除了潮汐效应外,还受到星系外部引力场的影响,其大小为$\sim2\times10^{-10}$ m s $^{-2}$,方向随时间变化。中间的外奥尔特云(OC)彗星($30<X<60,~X\equiv 10^{6}/a[\text{au}]$,其中$a$是半长轴)在天球上分布不均匀,显示出一个以银河系彗星$L=-45$和135度为中心的大圆周围的明显集中。这种不均匀性超出了彗星、恒星相遇和银河潮汐的经典注入者,以及预期的观测偏差。我们研究了一个假设,即远日点的大圆浓度是MD框架中EFE长期作用的结果。我们认为完全准线性MOND(QUMOND)理论。我们建立了我们的模型,在MD的OC上的分析近似的一个点质量在占主导地位的恒定幅度的外部场的QUMOND潜力。该模型适用于日心距$r\gtrsim10~000$ au。考虑到了卡西尼号无线电跟踪数据分析发现的EFE强度的限制。我们证明了EFE的特征印记的候选人外OC彗星远日点的分布迁移到$r=10~000$ au。通过分析和数值计算,我们表明,EFE和银河潮汐的综合效应可以定性地解释所观察到的外OC彗星远日点分布的特征。
2017-05-24 astro-ph.CO astro-ph.EP
Visible and near-infrared observations of interstellar comet 2I/Borisov with the 10.4-m GTC and the 3.6-m TNG telescopes
在这项工作中,我们提出的2 I/鲍里索夫进行的观测研究的结果与10.4米大加那利望远镜(GTC)和3.6米国家伽利略望远镜(TNG),这两个望远镜位于罗克德洛斯Muchachos天文台,在拉帕尔马岛(西班牙)。这项研究包括可见光和近红外的图像,以及3600 - 9200 A波长范围内的可见光谱。还进行了N体模拟,以探索其轨道演化和银河系运动学背景。彗星的尘埃连续体和近红外颜色与观测到的太阳系彗星一致。从2019年9月24日和26日晚上的可见光谱中,我们分别测量了CN气体产生速率Q(CN)=(2.3 +- 0.4)x 10^{24} mol/s和Q(CN)=(9.5 +- 0.2)x 10^{24} mol/s,与其他作者在类似夜晚报告的测量结果一致。我们还得到了C2生成速率的上限Q(C2)<(4.5 +- 0.1)x 10^{24} mol/s。尘埃模拟结果表明,在日心距离r_h=2.6 au处,尘埃产生速率约为50 kg/s,尘埃粒度分布指数为-3.4,在许多彗星彗发的范围内。我们的模拟表明,2 I/鲍里索夫的银河系速度匹配以及已知的恒星在太阳附近,也是那些更遥远的地区的银河系盘。
2020-05-02 astro-ph.EP
ExploreNEOs VIII: Dormant Short-Period Comets in the Near-Earth Asteroid Population
我们执行的休眠彗星,彗星起源的小行星物体,在近地小行星(NEA)人口的动力学和物理的考虑的基础上进行搜索。我们的研究是以ExploreNEOs方案中得出的数据为基础的,并通过增加NEOWISE和Akari小行星目录的数据加以扩展。我们使用统计方法,使用相对于木星的蒂塞兰参数、远日点距离和相对于木星的最小轨道交叉距离,识别轨道上类似于短周期近地彗星的小行星。从类彗星轨道上的近地小行星样本中,我们选择了那些具有$p_V \leq 0.064$几何形状的近地小行星作为休眠彗星候选者,发现只有$\sim$ 50%的类彗星轨道上的近地小行星也具有彗星形状。我们从我们的样本中确定了总共23个可能是休眠的短周期近地彗星的近地小行星,并根据适用于低温NEOWISE调查的去偏置程序,估计了近地小行星群中休眠的短周期彗星的星等有限和大小有限的部分。我们发现,0.3-3.3%的NEA人口与$H \leq 21$,和$9^{+2}_{-5}$ %的人口与直径$d \geq 1$公里,是休眠的短周期近地彗星。
2015-08-17 astro-ph.EP
Is Interstellar Object 2I/Borisov a Stardust Comet? Predictions for the Post Perihelion Period
探测太阳附近的星际天体不仅可以观测到与太阳系中的天体相似的天体,还可以观测到与太阳系中的天体不相似的陌生天体。在这里,我表明,渐近巨星分支(AGB)的恒星演化可能会导致创造,星尘,大量的游牧后主序天体(PMSO)。ABG核合成将产生三大类PMSO化学,富氧,富碳和富氮(分别为富O,富C,富N),这在很大程度上取决于原始恒星的质量。我进一步表明,星际彗星2 I/鲍里索夫(2 I)属于一个运动学动力流,沃尔夫630流,年龄和银河系轨道一致,其起源为星尘彗星;明显缺乏水的2 I昏迷是一致的,它是一个富碳PMSO。我还提供了预测,以区分星尘彗星与更传统的星际彗星和行星形成过程中喷出的小行星;这些可以应用于2 I在2020年初即将到来的观测阶段,因为它远离太阳。特别是,CNO元素的同位素比值可能是决定性的,11.3 μm SiC线、30 μm线或IR PAH线的IR检测将为富C PMSO提供强有力的证据,Na或Li增强的检测将指示富N PMSO。
2020-01-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observations of Disintegrating Long-Period Comet C/2019 Y4 (ATLAS) -- A Sibling of C/1844 Y1 (Great Comet)
我们使用斯隆$gri$从2020年1月中旬到4月初的观测结果对C/2019 Y 4(ATLAS)进行了研究。在这段时间内,彗星变亮,$\left(2.0 \pm 0.1 \right) \times 10^{2}$ m $^{2}$ s $^{-1}$的有效截面从开始到2020年3月下旬的$\sim$ 70 d前近日点增长,随后亮度减弱,彗星逐渐失去中央凝聚。与此同时,彗星逐渐变蓝,亮度达到峰值时甚至比太阳($g - r \approx 0.2$)更蓝,这可能是由于暴露在阳光下的地下新鲜挥发物被激活。通过尾偏校正的天体测量,我们发现彗星的日心运动中存在一个巨大的径向非引力参数,即$A_{1} = \left(+2.25 \pm 0.13\right) \times 10^{-7}$和$^{-2}$。考虑到所有这些发现,我们得出结论,这颗彗星自2020年3月中旬以来已经解体。这对彗星来说并不是新的分裂,因为我们量化了5 kyr前彗星在最近一次近日点$\sim$附近经历了另一次分裂事件,在此期间产生了它的兄弟C/1844 Y1(大彗星),分离速度的面内分量为$\gtrsim$ 1 m s $^{-1}$。我们约束C/2019 Y 4在衰变前的核半径为$\gtrsim$ 60 m,并一直在长时间地喷射$\sim$ 10-40 $μ$ m的尘埃颗粒(假设粉尘堆积密度0.5 g cm $^{…
2020-06-16 astro-ph.EP
Mid-infrared spectroscopic observations of comet 17P/Holmes immediately after its great outburst in October 2007
在星际空间中很少出现的结晶硅酸盐尘埃颗粒在彗星核中被发现。这些结晶硅酸盐被认为是由太阳星云中的无定形硅酸盐颗粒退火或太阳附近的气态物质直接冷凝而形成的,并在太阳星云中的颗粒径向运输后在寒冷的彗星形成区域并入彗星核。因此,结晶硅酸盐尘埃颗粒的丰度预计会在距离太阳较远的地方较小。我们的目标是更好地了解矿物的形成机制纳入彗星17 P/霍姆斯根据其矿物丰度。为了推导出彗星17 P/霍姆斯的矿物成分,我们应用了彗星尘埃颗粒的热发射模型,以17 P/霍姆斯彗星的中红外光谱,该光谱是在2007年10月大爆发后几天用安装在斯巴鲁望远镜上的冷却中红外相机和光谱仪(COMICS)拍摄的。结晶硅酸盐的质量分数f_ cry和橄榄石与辉石的丰度比f_OP分别为f_cry = 0.31 +/-0.03和f_OP = 1.20 + 0.16/-0.12。基于对起源于星际介质和太阳星云的尘埃颗粒混合的简单考虑,~(17)P/Holmes的矿物是由非平衡凝聚形成的。这一结果与理论和实验预测的太阳星云中橄榄石的蒸发和凝结是一致的。
2018-08-24 astro-ph.EP
Deuterium Fractionation: the Ariadne's Thread from the Pre-collapse Phase to Meteorites and Comets today
太阳系大约在46亿年前由分子云内部的物质凝结而成。本章的目的是试图重建所发生的事情。为此,我们将我们对银河系天体的理解与我们对彗星、陨石和太阳系小天体的知识结合起来,这些天体最终将形成新的太阳和行星系。我们的具体工具是分子氘化,即分子中氘相对于氢的量。这是阿里阿德涅的线索,它帮助我们从太阳系可能的历史迷宫中找到出路。本章回顾了氘分馏在前星核、原恒星、原行星盘、彗星、行星际尘埃颗粒和陨石中的观测和理论,并将它们联系在一起,试图建立一个连贯的太阳系形成历史的图景。我们强调本章的跨学科性质,它聚集了来自不同社区的研究人员,共同目标是了解太阳系历史。
2014-03-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hydrogen delivery onto white dwarfs from remnant exo-Oort cloud comets
氦主导大气层的白矮星中微量氢的起源是一个长期存在的问题,历史上流行的星际介质吸积假说不能令人满意地解释这个问题。在这里,我们探讨的可能性外奥尔特云彗星,这是一个丰富的H源的逐渐增生,有助于明显增加的痕迹H与WD冷却年龄。我们确定如何经常残留外奥尔特云,新鲜兴奋后主序星质量损失,动态注入WD的罗氏半径内的彗星。我们改进了以往的研究,考虑一个有代表性的范围内的单个WD质量(0.52-1.00太阳质量),并将不同的云架构,巨大的分支恒星质量损失,恒星飞掠,银河系潮汐和一个现实的逃逸椭球在自洽的数值模拟,集成超过8 Gyr年龄的WD冷却。我们发现,大约10^{-5}的物质在一个exo-Oort云通常是聚集到WD,和H存款积累,即使云消散。这种累积可以解释相对大量的迹线H,10^{22}-10 ^{25} g,其在冷却年龄>= 1 Gyr的WD中频繁确定。我们的研究结果还重申了这一概念,即外奥尔特云彗星是不是在污染的WD大气中观察到的金属预算的主要代理商。
2014-09-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Realistic Detectability of Close Interstellar Comets
在行星形成的过程中,数十亿颗彗星被创造出来,并被喷射到星际空间。对这些星际彗星(也被称为太阳外微行星或太阳外彗星)的探测和定性将为我们提供有关整个银河系行星形成的效率和性质的现场信息。然而,没有星际彗星被发现过,尽管它们的双曲线轨道使它们很容易被识别为与太阳系无关。Moro-Martín等人在2009年对星际彗星群的特性进行了详细而合理的估计。我们用数值模型扩展了他们对可探测性的估计,使我们能够考虑“近距离”星际彗星,例如,那些进入木星轨道的行星我们包括几个限制的“可检测”的对象,允许现实的估计,预计从大型综合巡天望远镜(LSST)和其他调查的检测频率。几个假设的模型参数对检测频率的影响进行了详细探讨。根据Moro-Martín等人2009年的预期,我们预计LSST将在其标称的10年寿命内探测到0.001-10颗星际彗星,其中大部分不确定性来自于小星际彗星($\sim$ 0.1-1公里的核)的未知数密度。利用模拟的LSST类天体测量数据,我们研究了这些天体的轨道确定问题,发现LSST可以识别它们的轨道是双曲线的,并在大约4-7天内确定足够精确的星历。我们给出了最可探测的星际彗星的双曲轨道参数。考虑到这些结果,我们对未来的星际彗星搜索提出了建议。
2016-07-27 astro-ph.EP
Assessing interstellar comet 3I/ATLAS with the 10.4 m Gran Telescopio Canarias and the Two-meter Twin Telescope
利用10.4米加那利大型望远镜等设备观测星际彗星3I/ATLAS,测定其光谱略红、自转周期16.79小时,并通过模拟与Gaia数据分析推测其母系统源于银河系薄盘的类太阳恒星。
2025-07-28 astro-ph.EP astro-ph.GA
Sedna and the cloud of comets surrounding the Solar System in Milgromian dynamics
我们重新考虑的假设,一个巨大的彗星水库周围的太阳系-奥尔特云的彗星-的框架内Milgromian动力学(MD或MOND)。为此,我们建立了一个数值模型的云假设QUMOND,一个修改的重力理论的MD。在MD的修正重力版本中,系统的内部动力学受到系统所嵌入的外部引力场的影响,即使这个外部场是恒定和均匀的,这种现象被称为外部场效应(EFE)。采用流行的对$ν(x)=[1-\exp(-x^{1/2})]^{-1}$的MD插值函数和$a_{0}=1.2\times10^{-10}$ m s $^{-2}$的MD加速度标度,我们发现,观测推断的米氏彗星云是比它的牛顿对应更径向紧凑。Milgromian云的彗星远离银河潮汐可以显着扭转其轨道的区域。然而,这并不需要成为彗星注入内太阳系的障碍,因为EFE可以在彗星围绕太阳旋转一周期间引起近日点距离的显着变化。通过对不同插值函数族的约束和修正后的$a_{0}$值(最近由卡西尼号航天器提供),上述定性结果不再成立,最后,Milgromian云在其总体大小、彗星的结合能以及彗星-土星势垒的作用方面与牛顿云非常相似。然而,近日点的EFE扭矩仍然在云的内部起着重要的作用。因此,类似塞德纳的轨道和大型半长轴半人马座的轨道在MD中很容易理解。在MD中,它们都属于同一种群,只是进化模式不同。
2017-05-24 astro-ph.EP astro-ph.GA
Oort spike comets with large perihelion distances
从轨道测定开始,研究1901 - 2010年期间发现的大型近日点近抛物面彗星的完整样本。接下来,轨道的演变,包括三个近日点通道(前观察到下一个)进行了研究,其中一个完整的模型,银河系的扰动和扰动通过恒星已被纳入。我们表明,实际的大近日点彗星在通过太阳系期间所遭受的行星扰动的分布有一个深,意想不到的最小值约为零,这表明缺乏"几乎不受扰动"的彗星。通过一系列的模拟,我们表明,这个深井是适度抵抗一些分析彗星的轨道元素的扩散。这似乎是合理的说法,观察到的这些大近日点彗星流在通过行星带时经历了一系列特定的行星配置。对这些彗星过去动力学的分析清楚地表明,只有当它们原来的半长轴大于20000天文单位时,动态的新彗星才可能出现。然而,只有半长轴大于40000金的动力学年龄彗星是完全不存在的。我们表明,所观察到的$1/a_{\rm ori}$分布表现出一个局部最小值分离动态新的动态老彗星。长期动力学研究揭示了各种各样的轨道行为。还描述了几个有趣的例子,通过恒星的行动,特别是格利泽710的影响,它将通过接近太阳的未来。然而,所获得的恒星扰动都不足以改变分析彗星的动力学状态。
2017-08-30 astro-ph.EP
Exploring the role of the Sun's motion in terrestrial comet impacts
地球和月球上的陨石坑记录表明,我们的星球在其存在的大部分或全部时间内都受到高速撞击。其中一些陨石坑是由长周期彗星(LPC)的撞击产生的。这些天体可能起源于奥尔特云,并通过银河潮汐和恒星相遇所产生的引力扰动而进入它们现在的轨道,这两种扰动都受到太阳绕银河系运动的调制。在这里,我们构建这些机制的dynamicalmodels,以预测随时间变化的撞击率的LPC和它们的近日点的角分布(这是观察到的是不均匀的)。比较这些动力学模型与其他模型的预测,我们的结论是,彗星的影响引起的太阳运动在过去的2.5亿年地球撞击坑的贡献只有一小部分。在这个时间尺度上,表观撞击坑率主要是由一个长期增加到现在,这可能是一个大的小行星分裂的结果。我们的动力学模型,连同太阳的顶点运动,预测一个不均匀的角度分布的近日点,而不需要调用外部奥尔特云中存在一个巨大的机构。我们的结果是合理的稳健的银河系模型,奥尔特云,恒星遭遇的参数的变化。
2014-06-05 astro-ph.EP astro-ph.GA
Where do long-period comets come from? Moving through Jupiter-Saturn barrier
本文研究了1970年以后发现的64颗1/aori = 3.0的长周期彗星的过去和未来动力学演化< 1 \times 10-4 au-1 and qosc >。对于所有这些,我们得到了一个新的,均匀的密切轨道,包括15个轨道与检测到的非引力参数。这15颗彗星中有11颗的非引力效应是首次确定的。这些数值来回传播到250天文单位的日心距离,构成了一套原始和未来的轨道连同他们的不确定性。接下来,我们跟踪了银河潮汐下的动力学演化,从过去到未来进行了一次轨道旋转,获得了上一次/下一次近日点通道的轨道要素。我们得到了一个明确的依赖最近的革命变化近日点距离相对于1/aori,证实了理论的预期。我们发现,约50%的所有调查彗星有他们以前的近日点距离低于15 AU的限制。这导致31颗彗星被归类为动态新彗星,26颗彗星被归类为动态旧彗星,7颗彗星的状态不清楚。我们还提出了几个例子彗星运动通过木星-土星障碍,其中一些与以前的近日点距离小于观察到的。根据Kaib & Quinn(2009)的建议,还讨论了长周期彗星源路径的新解释。
2011-04-03 astro-ph.EP
A Potential Signature of HD 7977's Passage Among Observed Long-Period Comet Orbits
Planetary Science Institute(行星科学研究所);Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux, CNRS and Université de Bordeaux(波尔多天体物理实验室,法国国家科学研究中心与波尔多大学)
研究银河潮汐对长周期彗星轨道的影响,发现新彗星比预期更各向同性,而恒星HD 7977在约250万年前近距离经过太阳系可解释这一现象,并导致彗星通量加倍。
2026-06-25 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Update of the CODE catalogue and some aspects of the dynamical status of Oort Cloud comets
本文更新了CODE星表,通过计算质心轨道并考虑多种摄动,为369颗长周期彗星提供了983个含完整不确定性估计的轨道解,以支持对其动力学状态和6D分布的研究。
2025-09-17 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Dust Mantle of Comet 9P/Tempel 1: Dynamical Constraints on Physical Properties
从彗星喷出的尘埃粒子的轨迹受太阳辐射压的影响,它是辐射压截面与质量之比的函数。因此,对辐射压力引起的粒子轨道演化的研究揭示了彗星核表面尘埃的物理性质。在美国宇航局的深度撞击任务过程中,喷出物羽流在辐射压力的影响下演变。从羽流的演化和形状,我们成功地获得了$β\approx 0.4$,其中$β$是辐射压力与太阳重力的比值。考虑到$β\approx 0.4$以及高色温和小硅酸盐特征强度的观测限制,从彗星9 P/坦普尔1号表面喷射出的尘埃颗粒可能是尺寸为$\approx 20\,μ$ m(质量为$\sim 10^{-8}$ \,g)的致密尘埃聚集体。这与从现场测量和理论考虑中推断的1 P/哈雷彗星($\sim 10μ$ m)表面的主要尘埃相当。由于这种带有$β\approx 0.4$的尘埃聚集体必须在表面上抵抗由于冰升华而产生的喷流,因此核中冰的温度必须保持在145 K以下,这比由太阳辐射和热发射确定的平衡温度低得多。这些事实表明,9 P/坦普尔1有一个尘埃地幔组成的$20\,μ$ m大小的尘埃聚集体具有低的热导率$\sim 1 \, {\rm erg\, cm}^{-1} \, {\rm K}^{-1}\,{\rm s}^{-1}$。
2012-12-04 astro-ph.EP
Origin and evolution of long-period comets
我们开发了一个进化模型的长周期彗星(LPC)人口,从他们的出生地在一个巨大的跨海王星盘,被迁移的巨行星分散。大多数彗星仍然束缚在太阳系中,储存在奥尔特云中。银河潮汐和经过的恒星使这些天体中的一些演变成内太阳系中可观测到的彗星。我们的方法在一个成熟的数值框架中对每一步进行建模。随后的分析包括应用合理的衰落模型和计算原始轨道与观测结果进行比较。我们的结果匹配观察到的LPC的半长轴分布时,惠普尔的幂律衰落方案的指数$κ= 0.6^{+0.1}_{-0.2}$采用。累积近日点($q$)分布可用线性增加加弱二次项拟合。然而,超过$q = 15$ ~au,人口急剧增加和LPC轨道平面的各向同性打破。我们发现初步的证据,从近日点分布的LPC返回彗星耗尽超挥发分,并成为活跃由于水冰升华$q\leq 3$金。使用一个独立的校准人口的初始磁盘,我们预测的LPC流量是小于观测建议的一个因素的$\simeq 2$。目前的数据只描述了来自外奥尔特云的彗星(半长轴$\gtrsim 10^4$ ~au)。当未来的调查发现近日点超过$15$ ~au的LPC时,对奥尔特云结构的理解将得到真正的推动。我们的研究结果提供了从这些新数据中可以预期的观测预测。
2019-04-01 astro-ph.EP
Effect of Stellar Encounters on Comet Cloud Formation
我们用经典冲量近似研究了恒星碰撞对奥尔特云形成和破裂的影响。我们计算了10 Gyr的小行星盘在经过恒星的扰动下演化为球形奥尔特云的过程。利用标准指数公式和Kohlrausch公式,得到了$e$折叠时间与奥尔特云彗星数的经验拟合,并将其作为恒星参数和星子初始半长轴的函数.解析推导了轨道根数的$e$折叠时间和演化时标。在一些计算中,银河潮汐的影响也被考虑在内。我们还显示了$e$折叠时间到奥尔特云的径向变化。从这些时间尺度,我们表明,如果初始的星子盘具有半长轴分布${\rm d}n/{\rm d}a\propto a^{-2}$,这是由行星散射产生的(Higuchi et al. 2006),在任何日心距离$r$,奥尔特云的星子的$e$折叠时间是$\sim$ 10 Gyr。这种在奥尔特云上均匀的$e$折叠时间意味着彗星从内部奥尔特云到外部奥尔特云的供应是足够有效的,以保持彗星分布为${\rm d}n/{\rm d}r\propto r^{-2}$。我们还表明,在奥尔特云的半长轴的最终分布近似成正比的$a^{-2}$的任何初始分布。
2015-07-02 astro-ph.EP
Dynamically New Comet C/2025 D1 (Groeller) with Record Perihelion Distance
Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台);The University of Western Ontario(韦仕敦大学);ESA NEO Coordination Centre, Planetary Defence Office(欧洲空间局近地天体协调中心行星防御办公室)
研究发现C/2025 D1 (Groeller) 是一颗具有创纪录近日点距离的动态新彗星,其活动可能由超挥发性升华驱动,未来可能从太阳系中消失。
2025-10-20 astro-ph.EP
The Orbit and Size-Frequency Distribution of Long Period Comets Observed by Pan-STARRS1
我们介绍了一种新的技术来估计彗星核大小的频率分布(SFD)相结合的彗星活动模型与调查模拟,并将其应用到150个长周期彗星(LPC)检测的泛星1近地天体调查。去偏LPC的大小频率分布与以前的估计与大彗星的核直径$>\sim 1$~公里,但我们测量到一个显着下降的SFD斜率的小物体直径$<1$~公里,接近只有$100$~米直径。大的天体有一个斜率$α_{big} = 0.72 \pm 0.09 (stat.) \pm 0.15 (sys.)$,而小的天体表现为$α_{small} = 0.07 \pm 0.03 (stat.) \pm 0.09 (sys.)$,其中SFD是$\propto 10^{αH_N}$,$H_N$代表彗星核的绝对星等。直径为$>1$~km且具有近日点$q<10$~au的LPC的总数为$0.46 \pm 0.15 \times 10^9$,而由于直径为$<1$~m的SFD的斜率较浅,因此仅存在直径为$>100$~m的$2.4 \pm 0.5 (stat.) \pm 2 (sys.) \times 10^9$物体。我们估计,奥尔特云中直径为$\ge 1$~km的"潜在活跃"天体的总数为$(1.5\pm1)\times10^{12}$,总质量为$1.3\pm0.9 \, M_{Earth}$,如果它们的近日点演化为$<10$~au,则这些天体将被定义为LPC。去偏L…
2019-05-31 astro-ph.EP
Galactic tides in the Solar System within a non-axisymmetric Milky Way model adjusted to Gaia data
Université PSL, Sorbonne Université, Université de Lille(巴黎文理研究大学、索邦大学、里尔大学);Università degli Studi di Firenze(佛罗伦萨大学);Université de Strasbourg(斯特拉斯堡大学);Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité, CY Cergy Paris Université(巴黎天文台、巴黎文理研究大学、索邦大学、巴黎西岱大学、塞吉-蓬图瓦兹大学)
本研究基于盖亚数据的非轴对称银河系模型,推导六个银河潮汐参数,发现其沿太阳系轨道变化显著,会影响奥尔特云结构、长周期彗星流量及特定太阳系外系统。
2026-09-03 astro-ph.EP astro-ph.GA
Solar System Migration Points to a Renewed Concept: Galactic Habitable Orbits
该研究通过测试粒子模拟比较太阳受减速银棒影响或由动态旋臂驱动的两种迁移路径,解释其从约5 kpc迁移至8.5–9 kpc,并提出考虑银河结构演化的“银河宜居轨道”概念。
2024-12-04 astro-ph.EP astro-ph.GA
Testing MOND on small bodies in the remote solar system
本文首次在太阳系亚临界加速度区域检验MOND理论,通过AQUAL公式模拟海外天体散射,发现MOND无法再现长周期彗星及分离盘TNO的轨道分布,从而对主流MOND版本提出挑战。
2024-03-14 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
Sedna and the Oort Cloud Around a Migrating Sun
最近的数值模拟表明,太阳在银河系内的动力学历史可能比它目前的低奇特速度所暗示的要复杂得多。特别是,太阳可能已经径向迁移通过银盘高达5-6千秒差距。这对奥尔特云的结构有着重要的影响,因为这意味着太阳系可能经历过潮汐和恒星扰动,这些扰动与其当前的银河系环境明显不同。为了表征太阳在银河系内迁移的影响,我们使用直接数值模拟来模拟形成的奥尔特云周围的恒星,最终在银河系规模的模拟类似于磁盘形成的太阳型轨道。令人惊讶的是,我们的模拟表明塞德娜的轨道可能属于经典的奥尔特云。与以前的理解相反,我们表明,场星遇到发挥了关键作用,在设置奥尔特云的极端内边缘,由于其随机性,这种内边缘有时延伸到塞德娜的轨道。太阳的星系迁移增加了强大的恒星通道的机会,而塞德娜的产生发生在我们研究的类太阳恒星的20-30%左右。考虑到整个奥尔特云,我们发现它的中值距离取决于在太阳的轨道历史上达到的最小银河中心距离。内边缘也表现出类似的依赖性,但由于强大的恒星遭遇的影响,散射增加。这两个奥尔特云的参数都可以变化一个数量级,并且通常被假设固定星系环境的奥尔特云形成模型高估。此外,被困在奥尔特云外轨道的物质数量可能非常低,这可能会给奥尔特云形成和长周期彗星产生的模型带来困难。
2011-08-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Persistent Evidence of a Jovian Mass Solar Companion in the Oort Cloud
我们提出了一个更新的动力学和统计分析外奥尔特云彗星的证据表明,太阳有一个广泛的二进制木星质量的同伴。这些结果支持了一个猜想,即在外奥尔特云的最内层区域存在一个质量约为1-4 MJup的伴星。我们最严格的预测是,银河系坐标中轨道法线的方向角集中在升交点的银河经度ω = 319度和银河倾角i = 103度(或相反方向),法线方向的不确定性对着天空的2%。贝叶斯统计分析表明,伴随假设的概率与统计侥幸的零假设的概率相当或更高。这样的伴星也可能产生脱离柯伊伯带的天体塞德娜。这颗可能的伴星可以很容易地被最近发射的广域红外巡天探测器(WISE)探测到。
2010-04-26 astro-ph.EP
A new insight into the Galactic potential: A simple secular model for the evolution of binary systems in the solar neighbourhood
上下文在银河系在双星系统中发挥的主要作用中,银河潮汐是唯一一个不是概率性的,可以从势中推导出来的。因此,有可能使用银河势来分析太阳附近双星系统相空间的全局结构。目标。本工作的目的是获得一个简单的模型来研究在太阳附近的一般宽双星系统的无碰撞动力学演化。方法.通过平均过程,我们将银河系的三维势简化为一个长期的单自由度模型。这个模型的准确性进行了测试,通过比较其预测与数值模拟的精确运动方程的两体问题受到银河系的干扰。结果利用单自由度模型,我们开发了一个详细的动力学研究,发现长期的银河潮汐周期的变化作为一个函数的分离对,这也给出了一个动力学解释之间的任意分类“宽”和“紧”的双星。此外,一般引力束缚对的长期相空间类似于Lidov-Kozai共振的动力学结构,但令人惊讶的是,这种结构与二元系统的质量和半长轴无关。因此,银河系的潜力是能够激发最初的圆形轨道的双星系统,以高值的偏心率,这对研究双星系统(有和没有系外行星),彗星,和奥尔特云对象具有重要意义。
2017-03-14 astro-ph.EP
Gravitational Scattering of Oort Cloud Objects by Dark Matter: Constraints on the Primordial Black Hole Fraction
Sharif University of Technology(谢里夫理工大学);Research Center for High Energy Physics, Sharif University of Technology(谢里夫理工大学高能物理研究中心)
研究原初黑洞与奥尔特云物体的引力散射,通过计算其对地球轨道的影响,得出原初黑洞质量与探测率的线性关系,并基于观测限制排除部分原初黑洞暗物质比例。
2026-09-09 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.SR