Trans-Neptunian Binaries as Evidence for Planetesimal Formation by the Streaming Instability
行星在原行星盘中出现的关键一步是由较小的盘成分吸积大小为1-1000 km的星子。这个过程是知之甚少,部分原因是我们缺乏良好的观测限制的复杂的物理过程,有助于星子的形成。在外太阳系,寻找线索的最佳地点是柯伊伯带,在那里,冰冷的星子存活到今天。在这里,我们报告的证据表明,柯伊伯带微行星形成的流动不稳定性,一个过程中,空气动力学集中的卵石块引力坍缩成100公里级的机构。引力坍缩曾被用来解释柯伊伯带中普遍存在的等大小双星。我们分析了新的流体动力学模拟的流不稳定性,以确定模型的期望二元轨道的空间取向。预测的广泛的倾角分布与80%的海王星外双星轨道相匹配的观测。形成模式,这意味着主要逆行双星轨道可以排除。鉴于它适用于广泛的原行星盘条件,预计流动不稳定性种子星子形成也在其他地方的太阳系,超越。
2019-06-26 astro-ph.EP
Model of Neptune's protoplanetary disk forming in-situ its surviving regular satellites after Triton's capture and comparison of the protoplanetary disks of the four gaseous giants
我们适合海王星的原行星盘的等温振荡密度模型,以幸存的定期卫星和它的最内环,我们确定的径向尺度长度的磁盘,状态方程和原始气体的中心密度,和旋转状态的海王星星云。海王星的规则卫星受到海卫一逆行捕获的影响,破坏了系统。一些卫星可能已经被抛出,而另一些卫星可能在其潜在的最小值内幸存下来。由于这个原因,海王星星云看起来不像我们以前模拟的任何星云。特别是,在星云核心的深处一定有两个密度最大的地方,那里现在没有卫星或环。即使有了这个强有力的假设,最近发现的小卫星NXIV也使建模工作进一步复杂化。通过一些额外的假设,海王星星云仍然与天王星星云有许多相似之处,这是从两个系统的相对接近和相似的物理条件中预期的。对于海王星的原始磁盘,我们发现一个陡峭的幂律指数($k=-3.0$),需要容纳的外卫星拉里萨,N XIV和变形。衡量离心力对自身重力的支持的旋转参数非常小($β_0=0.00808$),其径向尺度长度也非常小(13.6 km)。盘的范围($R_{\rm max}=0.12$ Gm)比天王星的范围($R_{\rm max}=0.60$ Gm)小得多,海卫一似乎是盘被截断的原因。致密的海王星核心的中心密度和它的角速度都比天王星的核心高,但与之相当。最后,我们比较了四颗气态巨星的原行星盘模型。
2019-03-03 astro-ph.EP
Trapping (sub-)Neptunes similar to TOI-216b at the inner disk rim: Implications for the disk viscosity and the Neptunian desert
[摘要]观测到的亚海王星的出现率在0.1天文单位处有一个转折点,这通常归因于原行星盘内缘的迁移陷阱,在那里正的共同旋转扭矩阻止了向内迁移。我们认为,在内部磁盘区域的条件是这样的,子海王星很可能打开的差距,失去了支持的共同旋转扭矩,因为他们的共同旋转区域变得枯竭,和捕获效率,然后变得不确定。我们研究了如何将这种间隙开放的行星困在内盘边缘。我们进行了2D局部等温和非等温流体动力学模拟行星迁移。在圆盘中引入了粘度转变,以(i)产生密度下降,以及(ii)模拟行星从死区向具有主动磁旋转不稳定性(MRI)的区域迁移时的粘度增加。我们选择TOI-216 b作为海王星类上限测试案例,但我们也探索了不同的行星质量,包括固定轨道和演变轨道。对于行星与恒星的质量比$q\simeq(4$-$8)\times10^{-5}$,由于间隙的打开,盘边缘的密度下降会被重塑,并且通常会被以行星的共转为中心的小密度隆起所取代。只有当隆起保留了足够的气体质量,并且共同旋转区域变得方位不对称时,才有可能捕获行星,因为在行星前方有一个由振动流线组成的岛屿,积累了气体密度过高。过密度产生的正扭矩可以抵消旋臂的负扭矩。在我们的模型中,有效的捕获取决于$α$粘度及其在粘度转变过程中的对比度。为了捕获TOI-216 b,死区中的$α_{\mathrm{DZ}}=10^{-3}$需要MRI活性区中的$α_{\mathrm{MRI}}…
2022-08-30 astro-ph.EP
Pencil-Beam Surveys for Trans-Neptunian Objects: Limits on Distant Populations
外太阳系中的两个小天体群仍然特别难以捉摸:分散盘天体和类似塞德娜的天体。这些种群是重要的动力学示踪剂,了解它们的空间和大小分布的细节将增强我们对太阳系形成和持续演化的理解。通过使用新推导出的最大日心距离的限制,最近的太阳光束调查的跨海王星对象是敏感的,我们确定新的上限的总数量遥远的SDO和塞德娜类物体。虽然总体上与广域调查估计的种群一致,但我们表明,对于α > 0.7-1.0的震级分布斜率,这些双波束调查提供了比文献中目前估计更强的上限。
2010-04-19 astro-ph.EP
Generation of Highly Inclined Trans-Neptunian Objects by Planet Nine
太阳系的外海王星区域呈现出复杂的动力学结构,其中大部分可以用巨行星的不稳定性驱动的轨道历史来解释。然而,一个高度倾斜的起源,在某些情况下逆行,人口的trans-Neptunian对象仍然难以捉摸的框架内,这一演变的图片。在这项工作中,我们表明,存在一个遥远的,海王星般的行星,居住在一个偏心和轻微倾斜的轨道完全占的异常组成部分的trans-Neptunian轨道分布。采用与先前用来解释物理空间中遥远的柯伊伯带轨道聚集的行星9相同的参数,我们进行了一系列数值实验,阐明了产生半长轴小于100 AU的高倾斜柯伊伯带天体的物理过程。所确定的动力学路径表明,像Drac和Niku这样的柯伊伯带神秘成员来自太阳系的扩展散射盘。
2016-10-17 astro-ph.EP
Limits on the number of primordial Scattered Disk objects at Pluto mass and higher from the absence of their dynamical signatures on the present day trans-Neptunian Populations
今天,冥王星和厄里斯分别是最大和质量最大的海王星外天体。它们被认为是一群星子的最后残余,自形成以来已经减少了99%以上。这一缩减意味着原始种群有数百或数千个冥王星质量的天体,质量数分布可能扩展到数百个月球,数十个火星和几个地球。这些丢失的原行星会在现今的外海王星种群的动力学中留下签名,我们通过考虑超宽双星TNO的生存,冷经典柯伊伯带和共振种群来统计限制它们的原始数量。我们发现,如果原始质量数分布扩展到质量大于冥王星(~ 1 e-3地球质量),它必须向下转向,不超过大约相等的质量/log大小,这与1 e-5和1 e-3地球质量之间观察到的分布有很大的偏差。我们将这些限制与各种小行星和原行星生长模型的预测质量数分布进行比较。这里得出的限制提供了一个测试未来的模型的星子形成。
2018-07-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detections of trans-Neptunian ice in protoplanetary disks
我们提出了赫歇尔空间天文台PACS光谱的金牛座T星,在其中我们检测到无定形和结晶水冰的功能。利用辐照的吸积盘模型,我们确定了每个系统的盘结构和冰丰度。结合冰特征强度和盘大小的模型独立比较和模型冰位置的详细分析,我们估计冰发射区在盘半径> 30 AU,与原始柯伊伯带一致。在垂直方向上,冰在光解吸带以下释放的最多,这与赫歇尔对冷水蒸气的观测一致。结晶水冰出现在盘的位置a)比它的结晶温度低,b)它应该在约100万年内重新非晶化,这表明局部生成正在发生;最可能的原因似乎是微陨石撞击或星子碰撞。基于简单的测试与UV模式和不同的冰分布,我们认为,SED形状从20到50微米可能探测的位置的水冰雪线在磁盘上层。该项目是对彗星冰库空间结构的首批太阳外探测之一,彗星冰库被认为是向类地行星输送水的水库。
2014-11-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
"TNOs are Cool": A survey of the trans-Neptunian region -- VII. Size and surface characteristics of (90377) Sedna and 2010 EK139
我们提出的基本物理性质(大小和Ekdo)的估计(90377)塞德娜,一个突出的成员分离的海王星外天体人口和最近发现的分散盘对象2010 EK 139,根据最近的观测获得的赫歇尔空间天文台,在“TNOs很酷!“关键方案。我们对热测量的建模表明,这两个物体的反照率都比之前的预期更大,尺寸更小,因此它们的表面可能被冰覆盖的比例要大得多。塞德娜和2010 EK 139的直径分别为995 +/- 80 km和470 + 35/-10 km,而各自的几何半径分别为pV 0.32 +/- 0.06和0.25 + 0.02/-0.05。这些估计是基于热物理模型技术。
2012-04-04 astro-ph.EP
2004 KV18 - A visitor from the Scattered Disk to the Neptune Trojan population
我们对最近发现的海王星特洛伊2004 KV 18进行了详细的动力学研究,这是第二个被发现围绕海王星尾部拉格朗日点L5振动的物体。我们发现,2004 KV 18正在一个高度不稳定的轨道上运行,很可能是在过去100万年的某个时候从半人马座种群中捕获的,起源于海王星轨道之外的散射盘。2004 KV 18的不稳定性是如此之大,以至于许多被研究的测试粒子在大约0.1 - 0.3百万年的时间内离开了海王星特洛伊云,而仅仅用了3700万年的时间,就有一半的91125个测试粒子被完全从太阳系中移除。与之前发现的其他海王星特洛伊木马(2001 QR322和2008 LC 18)在一亿年的时间尺度上显示出动力学不稳定性不同,2004 KV 18显示出如此极端的不稳定性,以至于它必须是一个临时捕获的特洛伊木马,而不是海王星特洛伊木马种群的原始成员。因此,它提供了一个迷人的洞察力的过程,通过该过程中,小天体是转移周围的外太阳系,并代表了一个令人兴奋的除了动物园的太阳系的小天体。
2012-07-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Considerations on the magnitude distributions of the Kuiper belt and of the Jupiter Trojans
通过研究柯伊伯带中冷、热星群和木星特洛伊星的绝对星等(H)分布(以下简称HD),我们发现特洛伊星是从原始外海王星微行星盘的外部捕获的证据。我们开发了一个草图模型的硬盘的内部和外部的磁盘是一致的观察到的分布和动态演化的情况下被称为“尼斯模型”。这使我们预测,热种群的HD应该具有与冷种群的HD相同的斜率(6.5 < H < 9),两者都与特洛伊人的HD的斜率一样陡。目前的数据部分支持这一预测,但需要未来的观察来澄清这一问题。由于特洛伊人的HD在H~9处翻转到一个碰撞平衡斜率,当特洛伊人仍然嵌入原始的海王星外盘时,我们的模型意味着同样的翻转应该表征柯伊伯带人口的HD,与Bernstein等人(2004)和Fuentes和Holman(2008)的结果一致。最后,我们表明,由尼斯模型施加的原始trans-Neptunian盘的总质量的约束意味着它是不可能的冷人口形成超过35 AU。
2009-03-05 astro-ph.EP
Trans-Neptunian Objects with Hubble Space Telescope ACS/WFC
我们介绍了一种新的搜索技术,可以识别trans-neptunian对象在一个单一的哈勃太空望远镜轨道内的指向三到五个曝光。这个过程足够快,可以在数据可用后很快发现候选人。这使得有足够的时间在一个月内安排HST的随访观察。我们报告发现了14个缓慢移动的天体,发现在5 \circ的黄道在档案数据采取的宽视场通道的高级相机的调查。这些物体的光度函数与以前的地基和天基结果是一致的。我们的证据表明,高和低倾角人口的大小分布是相似的小于100公里的物体,预期从碰撞演化模型,而他们的大小分布不同的明亮的对象。我们认为,这两个群体形成于原行星盘的不同部分,并在动力学混合后,碰撞演化在一起。在发现的天体中,有一个质量相等的双星,角距约为0。“53岁。
2010-08-12 astro-ph.EP
Consequences of a Distant Massive Planet on the Large Semi-major Axis Trans-Neptunian Objects
我们探索遥远的巨行星假说整合的大半长轴,大近心外海王星天体(TNOs)的存在下的巨行星和外部扰动,其轨道是一致的建议遥远的,偏心的,倾斜的巨行星,所谓的行星9。我们发现,TNOs的半长轴大于250 AU的经验,一些经度的近日点牧羊,但这种演变的一个通用的结果是,TNOs发展到更大的近心轨道,通常得到提高逆行倾角。这种近心点和倾角的演化需要一个巨大的TNO盘(数十M $_\Earth$),以解释今天已知样品的检测。一些被检查的扰动产生的高度倾斜的轨道将在之前的调查探测到的轨道参数空间内,这意味着第九颗行星场景的签名丢失。在这项工作中探索的遥远的巨行星的情况下,不再现观测到的信号的同时集群的参数的近心点,经度的升交点,和经度的近日点在该地区的已知的TNO。
2016-10-13 astro-ph.EP
Long-term orbital dynamics of trans-Neptunian objects
本文回顾了影响海王星外天体轨道的不同机制,从内部扰动(行星散射,平均运动共振,长期效应)到外部扰动(银河潮汐,经过的恒星)。我们概述了可用于建模和研究它们的理论工具,重点是分析方法。我们最终将这些机制与所观察到的海王星外天体的不同种群进行比较,并得出结论,它们如何参与整个分布的塑造。
2020-01-21 astro-ph.EP
Numerical estimation of the capture ability of Neptunian mean motion resonances
Macau University of Science and Technology(澳门科技大学);Nanjing University(南京大学)
本文通过数值模拟研究了海王星向外迁移过程中外侧共振捕获能力,推导出捕获效率的经验公式,为理解共振体的起源和迁移参数提供了定量框架。
2026-05-11 astro-ph.EP
2008 OG$_{19}$: A highly elongated Trans-Neptunian Object
通过2014年夏季在阿尔梅里亚(西班牙)的Calar Alto天文台和格拉纳达(西班牙)的Sierra Nevada天文台的两次观测运行,我们能够获得海王星外天体2008 OG $_{19}$的CCD测光。我们对时间序列进行了分析,得到了一个双峰光变曲线,峰谷振幅为(0.437 $\pm$ 0.011)等,旋转周期为(8.727 $\pm$ 0.003)小时。这意味着这个物体非常细长,非常类似于伐楼那的情况。测光也使我们能够获得在R波段的绝对星等(4.39 $\pm$ 0.07)马格。从这个结果,我们估计2008年OG $_{19}$的等效直径是619 $^{+56}_{-113}$公里,使用的平均散射盘天体的平均半径。最后,我们解释了流体静力平衡的假设下的结果,并找到了一个下限为544 $^{+42}_{-4}$公斤$\,$米$^{-3}$的密度。然而,使用60 $^\circ$的方位角,更可能的密度是(609 $\pm$ 4)kg $\,$ m $^{-3}$,这对应于假设随机取向的观察者相对于自旋轴的最可能构型。
2015-11-20 astro-ph.EP
Orbital features of distant trans-Neptunian objects induced by giant gaseous clumps
背景:遥远的外海王星天体的发现引发了关于外太阳系结构的热烈讨论。目的:我们研究了小天体的动力学演化,这些小天体来自于通过引力碎裂形成于外太阳星云的迁移性巨大气体团块的希尔区域。我们试图确定所观察到的遥远的海王星外天体的轨道分布特征是否可能是由这一过程引起的。研究方法:我们考虑一个简单的模型,其中包括太阳,两个点状的巨大团块质量约10木星质量,和一组无质量的对象最初位于这些团块的希尔地区。我们进行了数值模拟的运动的小天体引力扰动下,从两个巨大的团块,在椭圆轨道上移动,并接近对方。将这些小天体的轨道分布与观测到的遥远海王星外天体的分布进行了比较。结果:除了已知的近日点群外,我们还注意到了观测到的遥远海王星外天体的新特征。观测到的轨道分布表明,存在两组动力学特征不同的遥远海王星外天体。我们表明,遥远的海王星外天体的轨道分布的主要特点可以解释其起源于迁移巨型气体团块的山地区。当巨大的团块在高偏心率轨道上运动并彼此近距离相遇时,小天体就会从希尔地区被弹射出来。结论:在我们的模型中,小天体的轨道分布和观测到的遥远的海王星外天体的分布具有相似的特征。
2020-10-14 astro-ph.EP
Discovery of A New Retrograde Trans-Neptunian Object: Hint of A Common Orbital Plane for Low Semi-Major Axis, High Inclination TNOs and Centaurs
虽然大多数半人马被认为起源于散射盘,其中高倾角成员来自奥尔特云,但跨海王星天体(TNO)的高倾角成分的起源仍然不确定。我们报告发现一个逆行的TNO,我们昵称为“Niku”,检测泛星1外太阳系调查。我们的数值积分表明,Niku的轨道动力学与2008 KV $_{42}$(Drac)非常相似,半衰期为$\sim 500$ Myr。比较类似的高倾角TNO和半人马座天体($q > 10$ AU,$a < 100$ AU和$i > 60^\circ$),我们发现这些天体在升交点处有一个令人惊讶的集群,并且占据一个共同的轨道平面。该轨道配置具有高度统计学意义:3.8- $σ$。需要一个未知的机制来解释观察到的聚类。这一发现可能为研究高倾角物体的可能储集层提供了一条途径。
2016-08-05 astro-ph.EP
The dynamical evolution of dwarf planet (136108) Haumea's collisional family: General properties and implications for the trans-Neptunian belt
最近,第一个碰撞家庭被确定在跨海王星带。该家族包括妊神星和至少10个其他大小约100公里的海王星外天体(TNO),它们位于a = 42 - 44.5 AU的区域。在这项工作中,我们模拟的长期轨道演变的碎片代表假设的碰撞后分布在家庭的诞生时的合奏。我们考虑三种不同的情况下,其中分散粒子的动能是不同的,使得它们的平均喷射速度(veje)分别为200 m/s,300 m/s和400 m/s的顺序。每一个模拟考虑导致碰撞的家庭,复制目前观察到的。结果表明,碰撞产生的碎片中有60 - 75%将留在外海王星带,即使经过4 Gyr的动力学演化。幸存的粒子通常集中在以初始撞击位置为中心的轨道要素空间的广大区域,其轨道分布在Δ a~6 - 12天文单位、Δ e~0.1 - 0.15和Δ i~7 - 10 °的区域内。大多数幸存者居住在海王星带的所谓经典和分离区域,而一小部分进入了散射盘水库(<1%),或者被海王星平均运动共振捕获(<10%)。此外,除了位于强共振附近的碎片外,绝大多数碎片的长期轨道变化可以忽略不计。这意味着内禀Haumean族的轨道分布可以用来限制数十亿年前产生该族的碰撞的轨道条件和物理性质。事实上,我们的研究结果表明,豪Mean碰撞家族的形成很可能发生在海王星大部分迁移完成之后,甚至在迁移完全停止之后的一段时间。
2011-12-15 astro-ph.EP
A carefully characterised and tracked Trans-Neptunian survey, the size-distribution of the Plutinos and the number of Neptunian Trojans
海王星外天体(TNO)可能在其轨道和大小分布中保留了行星建造的证据。虽然所有人口显示陡峭的大小分布的大型物体,最近相对赤字海王星特洛伊和散射物体直径$D<100\,\mathrm{km}$检测。我们用32平方度的调查研究了这一缺陷,检测到77个TNO,其极限$r$波段震级为24.6。我们的冥王星样本(18个天体与海王星的平均运动共振比为3:2)也显示出$D<100\,\mathrm{km}$天体的不足。我们拒绝了一个单一的幂律大小分布,并发现,普卢蒂诺赞成diligent。因此,冥王星被添加到缺少$D<100\,\mathrm{km}$天体的种群列表中。事实上,三个独立的样本的三个不同的人口显示这种趋势表明,这是一个真正的功能,可能共享的所有热TNO人口作为一个残余的“出生大”的星子形成过程。我们用$H_r\leq8.66$和$H_r\leq10.0$分别证明了$9000\pm3000$ Plutinos和$37000^{+12000}_{-10000}$ Plutinos的存在性。我们的调查还发现了一个临时的天王星特洛伊木马,一个临时的海王星特洛伊木马和一个稳定的海王星特洛伊木马,从中我们得到的人口$110^{+500}_{-100}$,$210^{+900}_{-200}$和$150^{+600}_{-140}$,分别与$H_r\leq10.0$。因此,海王星特洛伊小行星的数量…
2014-11-28 astro-ph.EP
Trans-Neptunian Space and the Post-Pluto Paradigm
冥王星系统是众多冰冷矮行星和伴随卫星系统的原型,这些行星和卫星系统居住在海王星以外的太阳系的巨大体积中。新视野号对冥王星及其五颗卫星的探索让我们得以一窥它们的亲属可能拥有的一系列特性。此外,冥王星和冥卫一的表面记录了小的海王星外天体的撞击,通过将它们作为证据板,我们可以推断出海王星外天体的一些关键特性,这些天体的大小远远低于目前的直接检测极限。本章总结了我们从冥王星系统中了解到的有关海王星外行星群的起源和性质、在太阳系的各个年龄阶段对这些行星群的作用过程,以及这些作用过程可能在今天仍然活跃。本摘要中包括对海王星外小天体的大小分布特性的推断,以及对小尺寸双星系统的估计。此外,本章还比较了外海王星矮行星卫星的现存性质,以及它们对卫星形成过程和外太阳系星子早期演化的影响。最后,本章最后讨论了近期的理论、观测和实验室工作,这些工作可以进一步加深我们对冥王星系统的理解,以及它的性质如何指导未来对海王星外空间的探索。
2021-07-05 astro-ph.EP
Resonances in the asteroid and trans-Neptunian belts: a brief review
平均运动共振在太阳系小天体的动力学中起着重要作用。20世纪的最后几十年,我们详细描述了共面或小倾角共振轨道中小天体的动力学和捕获过程。最近,半解析或数值方法使我们能够探索任意倾角轨道的共振运动的行为。新出现的动态是非常丰富的,包括大的轨道变化,由于长期的影响内的平均运动共振。讨论了在高倾斜或逆行共振轨道中的俘获过程,表明逆行共振中的俘获比直接共振中的俘获更有效。一个新的术语出现,以表征共振的性质。外海王星区域的数值探索显示了与海王星外部共振的相关性和特定动力学,这可以解释散射盘中一些已知的高近日点轨道。此外,还发现了几颗与木星或海王星以外的行星共振的小行星,并确定了大量三体共振的小行星。
2018-03-16 astro-ph.EP
KCTF Evolution of Trans-Neptunian Binaries: Connecting Formation to Observation
最近对海王星外双星(TNB)系统的观测调查大大增加了已知相互轨道的数量。我们对人工合成的跨海王星双星的Kozai周期潮汐摩擦(KCTF)模拟表明,这些系统中的潮汐耗散可以完全重塑它们的原始轨道。具体来说,太阳扭矩应该大大加速了原始(或最近激发)TNB的半长轴衰变和圆化时间尺度。因此,我们在模拟中最初随机分布的TNB演变为具有大量紧密圆形轨道。这种紧密的圆形人口出现在一系列TNO物理特性中,尽管强大的引力四极可以阻止一些完全圆形化。我们引入了一个稳定性参数来预测KCTF在TNB轨道上的有效性,并证明了一些已知的TNB必须有一个大的引力四极杆才能稳定。
2012-06-25 astro-ph.EP
Modeling long-term photometric data of trans-Neptunian objects and Centaurs
海王星外天体和半人马座是位于太阳系外围的小太阳系天体。这些物体呈现出由于其方位角的变化而受到影响的光度学行为。使用绝对光度测量和在其轨道上不同位置的旋转光变曲线可以模拟其光度行为,并获得物理特性,如极取向,形状,密度,甚至检测不同的特性,如偏离流体静力平衡或环。在这项工作中,我介绍了如何执行这些模型,以提取不同的物理特性。审查的对象,他们的长期光度行为已被建模。
2022-02-04 astro-ph.EP
Origin of orbits of secondaries in the discovered trans-Neptunian binaries
本文研究了已发现的外海王星双星中的伴星轨道倾角与主星与伴星之间的距离、伴星绕主星的轨道偏心率、伴星与主星的直径比以及这些双星的日心轨道要素的关系。这些依赖性的解释使用模型的卫星系统的形成在碰撞的两个稀薄的凝聚组成的灰尘和/或直径小于1米的物体。在这个模型中,假设一个卫星系统的形成过程中产生的凝聚在这样的碰撞压缩。在两个凝聚碰撞中形成卫星系统的模型与观测结果一致:根据观测数据,大约40%的海王星外双星相对于它们的质心具有负角动量。
2018-01-16 astro-ph.EP
On the relation of the sizes of trans-neptunian dwarf planets Pluto and Eris
最大的海王星外天体2003 UB 313(矮行星厄里斯)的发现是在5年多以前,但是冥王星和厄里斯的大小(以及它们的密度)的真实关系的问题仍然是有争议的,因为它们的大小的估计是通过各种方法获得的。在这里,我们首先使用半经验的方法推导出的表达式连接的轨道参数偏心率的物理性质的trans-neptunian矮行星,并应用它来确定这些行星的平均大小。这样做证明了厄里斯的平均大小应该比冥王星大9%左右。根据已公布的测光数据和导出的平均直径的最小和最大直径的冥王星和厄里斯的假设偏离其形状从球形的可能的估计。简要讨论了这些矮行星出现这种非球面形状的可能原因。
2012-03-02 astro-ph.EP
Formation of trans-Neptunian satellite systems at the stage of condensations
外海王星卫星系统在稀薄前星子阶段(即,灰尘和/或直径小于1米的物体的凝结)。据推测,海王星外天体(包括那些有卫星的天体)可能是由母体稀薄的前星子压缩而形成的。用于计算两个碰撞凝聚相对于其质心的角动量的公式(Ipatov,2010)用于将这种动量与观测到的卫星系统的角动量进行比较,用于估计形成卫星系统所需的凝聚的角动量。它表明,在(Nesvorny等人,2010年)作为计算机模拟稀薄前星子压缩和随后形成海王星外卫星系统的初始数据,可以在前星子的碰撞中获得,其半径与相应的希尔半径相当。例如,这些角速度是在可能的范围内的角速度的父母稀薄preplanetesimal形成的两个碰撞的稀薄preplanetesimals合并的结果,在圆形日心轨道上移动碰撞前。在固体小天体形成区,由于前星子碰撞而形成的一些稀薄的前星子获得了足以形成小天体卫星系统的角动量。具有这种角动量的稀薄前小行星的数量与产生直径大于100公里的经典海王星外天体的稀薄前小行星的总数之比可能是0.45(卫星系统在所有经典海王星外天体中的初始比例)。
2018-01-16 astro-ph.EP
Improved physical properties database of trans-Neptunian dwarf planets
由于客观存在的原因,如天体的不规则形状,卫星的缺乏,中等大小的小行星的低值,以及距离太阳的遥远,与现有的相比,创建一个更精确的海王星外矮行星的物理属性数据库仍然是一个问题。我们提供了一个新的计算程序,这些对象的物理性质,涉及以前未知的协调这些属性的关系。这使我们可以推测它们是一组起源于柯伊伯带之外的均匀天体。这些矮行星的物理性质的计算结果与观测数据的估计值吻合得很好,可以形成支持这种改进的物理性质数据库的有效性的基础。
2012-10-10 astro-ph.EP
Trans-Neptunian Objects Transiently Stuck in Neptune's Mean Motion Resonances: Numerical simulations of the current population
我们太阳系的跨海王星天体(TNO)中有相当一部分与海王星处于平均运动共振状态。这些物体中的许多可能是在大约4 Gyr前被行星迁移(平稳或随机)所引起的共振。然而,有些行星被海王星的引力散射,并暂时陷入最近的事件中。在这里,我们使用数值模拟来预测瞬态卡住的对象,从当前的积极散射人口,占据111个共振在半长轴$a=$ 30 - 100 AU捕获的数量。我们的源人口是一个观测约束模型的电流散射TNO。我们预测,在这些距离的所有共振集成,目前的瞬态粘附人口包括40%的总瞬态粘附+散射的TNO,这表明这些对象应被视为一个单一的人口。我们计算所有$p$:$q$共振与$1/6 \le q/p < 1$,$p<40$和$q<20$的瞬态卡住的对象的相对分布,提供预测的人口与$H_r < 8.66$在每个共振的瞬态对象。我们发现,相对人口约成比例的每个共振的天平动周期,并确认的重要性,瞬态粘在研究范围内的半长轴增加。我们计算的预期分布的振动振幅卡住的对象,并证明观测的限制表明,无论是总数和振幅分布的5:2共振TNO是不一致的人口占主导地位的瞬态坚持从当前的散射盘。因此,5:2共振对柯伊伯带雕刻的主要理论提出了挑战。
2018-05-21 astro-ph.EP
2004 TT357: A potential contact binary in the Trans-Neptunian belt
我们报告了2015年和2017年使用4.3~m洛厄尔发现频道望远镜获得的海王星外天体2004~TT $_{357}$的测光观测结果。我们推导出的旋转周期为7.79 $\pm$ 0.01小时和0.76 $\pm$ 0.03~马格峰-峰光变曲线振幅。2004年TT $_{357}$显示了一个很大的变化,可以解释一个非常细长的单一对象或可以是由于接触/密切的二进制。最有可能的情况是2004 TT $_{357}$是一个接触双星。如果处于流体静力平衡,我们发现光变曲线可以用质量比q $_{min}$ =0.45 $\pm$ 0.05,密度$ρ_{min}$ = 2 g cm $^{-3}$的系统来解释,或者不太可能用质量比q $_{max}$ =0.8 $\pm$ 0.05,和$ρ_{max}$ = 5 g cm $^{-3}$的系统来解释。考虑一个处于流体静力平衡的三轴椭球体,我们导出了密度的下限为0.78 g cm $^{-3}$,假设赤道视图,伸长率(a/b)为2.01。从哈勃太空望远镜的数据,我们报告没有解决的同伴轨道2004 TT $_{357}$。尽管在外海王星带中有很高比例的接触双星,但2001 QG $_{298}$是外海王星带中唯一被确认的接触双星,2004 TT $_{357}$只是这类系统的第二个候选者,2003 SQ $_{317}$。
2017-07-31 astro-ph.EP
A dynamical survey of the trans-Neptunian region I.: Mean-motion resonances with Neptune
本文对4121个海王星外天体进行大规模长期数值积分,应用自主开发的FAIR方法半自动识别高阶平运动共振,构建动力学地图揭示了共振的稳定作用。
2023-02-02 astro-ph.EP
Astrometric and photometric observations of six brightest trans-Neptunian objects at the Kyiv comet station
在这项工作中,我们集中观测了6个视星等大于20等的海王星外天体,给出了(134340)冥王星,(136108)妊神星,(136472)鸟神星,(136199)厄里斯星,(90482)Orcus和(20000)Varuna于2017-2019年在基辅彗星站(代码MPC 585)获得。为了进行观测,我们使用了0.7米的AZT-8反射镜和FLI PL 4710 CCD照相机以及Johnson-Ruminins测光系统的滤光片。从我们的图像中,我们测量了物体的天体测量位置,使用孔径测光方法计算了BVRI(主要是R)波段的视星等,并找到了几个波段的绝对星等和颜色指数。分析了我们的结果,探讨了0.7米望远镜对暗天体的天体测量和测光的局限性。
2021-07-06 astro-ph.EP
A Fruit of a Different Kind: 2015 BP519 as an Outlier among the Extreme Trans-Neptunian Objects
在已知的极端海王星外天体(即半长轴大于150天文单位、近日点距离大于30天文单位的天体)的轨道要素分布中,已经确定了一些有趣的模式。2015年BP 519(也被称为Caju)的发现被一些人誉为一个强有力的证据,证明在海王星带之外存在一颗尚未被发现的大质量行星。在本说明中,我们使用最新的数据来提供证据,证明2015年BP 519遵循了与其他ETNO相同的动力学路径。作为29个已知ETNO中的统计异常值,2015 BP 519不能用作进一步支持其他ETNO可能存在的趋势的参考。小行星2015 BP519代表了ETNO轨道范围内极端动力学关系的一个案例,其下降节点距离太阳近700 au,是已知ETNO中最大的。
2018-09-07 astro-ph.EP
The Stability Boundary of the Distant Scattered Disk
星盘是一个巨大的海王星外小天体群,它们在高度拉长的长周期轨道上绕太阳运行。分散的盘状物体的稳定性主要由一个参数控制-它们的近日点距离。虽然通过数值实验已经很好地确定了将长周期轨道的混沌运动和规则运动分开的近日点边界的存在,但其理论基础以及其半长轴依赖性仍然知之甚少。在这项工作中,我们概述了一个分析模型的动力学遥远的trans-Neptunian对象,并表明,分散盘的轨道结构是由一个无限的链的$2:j$共振与海王星。这些共振的宽度随着近日点距离接近海王星的半长轴而增加,它们的重叠导致了混沌运动。在这张图片的背景下,我们推导出一个分析标准的长周期轨道的不稳定性,并证明了快速的动力学混沌englance近日点下降到一个临界值以下,由$q_{\rm{crit}}=a_{\rm{N}}\,\big(\ln((24^2/5)\,(m_{\rm{N}}/M_{\odot})\,(a/a_{\rm{N}})^{5/2})\big)^{1/2}$。这一表述构成了遥远的外海王星小天体的“分离”和“分散”亚群之间的界限。此外,我们发现,在随机层内,散射盘对象的李雅普诺夫时间接近轨道周期,并表明半长轴扩散系数近似为$\mathcal{D}_a\sim(8/(5\,π))\,(m_{\rm{N}}/M_{\odot})\,\sqrt{\mathcal{G}\,M_{\odot}\,a_{\rm{N}}}\,…
2021-10-30 astro-ph.EP nlin.CD
Rotational properties of the binary and non-binary populations in the Trans-Neptunian belt
我们目前的结果的短期变化的二进制Trans-Neptunian对象(BTNO)。我们进行了CCD光度观测使用3.58米的国家伽利略望远镜,内华达山脉天文台望远镜,1.5米,和1.23米的天文中心西班牙阿莱曼望远镜在卡拉尔阿尔托天文台。我们提出了基于五年的观测结果,并报告了六个BTNO的短期变化。我们的样本包含三个经典天体:2003 MW 12,或Varda,2004 SB 60,或Salacia,和2002 VT 130;一个分离的盘状天体:2007 UK 126;和两个共振天体:2007 TY 430和2000 EB 173,或Huya。对于每个目标,报告可能的旋转周期和/或光度振幅。我们还从它们的光变曲线中得到了一些物理性质,如密度、一次和二次尺寸以及光密度。我们编译和分析了一个巨大的光变曲线数据库的跨海王星对象(TNOs),包括半人马座,以确定光变曲线振幅和自旋频率分布的二进制和非二进制人口。从麦克斯韦拟合到频率分布,整个样本的平均旋转周期为8.63+/-0.52小时,没有二元群体的样本为8.37+/-0.58小时,只有二元群体的样本为10.11+/-1.19小时。因为半人马座的碰撞进化得更快,它们的旋转周期可能不是那么原始。根据麦克斯韦拟合,我们计算出不含半人马种群的样本的平均旋转周期为8.86+/-0.58 h,而考虑到不含双星和半人马种群的样本为8.64+/-0.67 …
2014-07-04 astro-ph.EP
Trans-Neptunian binaries (2018)
本文综述了穿海王星双星的发现及其特征。自首次发现以来的20年里,已经出现了大量的细节,包括双星在不同种群中的频率,它们的相对大小和分离以及颜色。在过去的十年里,越来越多的双星轨道已经被确定,这就产生了关于它们的质量和密度的新的信息,以及它们轨道的细节,包括倾角、偏心率和相互事件的时间。2018年,跨海王星双星的研究仍然是理解海王星以外的太阳系最活跃的进展领域之一。
2020-02-10 astro-ph.EP
Low rock mass fraction within trans-Neptunian objects inferred from the spin-orbit evolution of Orcus-Vanth and Salacia-Actaea
本研究通过对Orcus-Vanth和Salacia-Actaea两个未分异跨海王星天体卫星系统开展热-轨道耦合演化计算,约束其内部岩石质量分数约为20-30%,且有机物质量分数与之相当,表明跨海王星天体化学组成与彗星相似。
2025-04-04 astro-ph.EP
Discovery and Characterization of Trans-Neptunian Binaries in Large-Scale Surveys
柯伊伯带的动力学冷部分是一个非常分散的,质量几乎相等的双星系统的宿主。这样的双星,代表了更常见的,更紧密结合的系统的分离分布的尾部,已知天空分离高达~4”。它们的广泛分离使它们具有很高的价值,因为它们对扰动的敏感性和敏感性,也使它们相对容易从地面描述目标的特征。帕克等人(2011年)提出了七个这样的系统的地面特征,发现时的分离范围从0。“5-4”,我们将采用这些系统作为柯伊伯带超宽双星的原型。在这里,我们提出了使用未来的大规模地面光学调查(与LSST作为我们的基线调查)来测量这些广泛分离的跨海王星双星(TNB)的大样本的轨道特性的前景。
2012-07-02 astro-ph.EP
Dynamical Classification of Trans-Neptunian Objects Detected by the Dark Energy Survey
外太阳系包含大量的小天体(称为海王星外天体或TNO),它们表现出不同类型的动力学行为。将这一遥远区域的天体划分为动力学类别-经历类似轨道演变的子群-有助于我们了解太阳系的结构和形成。在这项工作中,我们提出了一个更新的动力学分类方案的外太阳系。这种方法包括一个新的(自动化)的方法,用于识别平均运动共振的建设。我们将此算法应用于当前的数据集观测到的TNO的暗能量调查(DES),并提出了一个工作分类的所有DES TNO检测到的日期。我们的分类方案产生1个内半人马座,19个外半人马座,21个散射盘状物体,47个分离的TNOs,48个安全共振物体,7个共振候选人,和97个经典的带状物体。在散射和分离的对象中,我们检测到8个TNO的半长轴大于150 AU。
2020-01-16 astro-ph.EP
The von Zeipel-Lidov-Kozai effect inside mean motion resonances with applications to trans-Neptunian objects
MMR内部的长期动力学在控制外海王星区域的动力学结构和塑造外海王星天体(TNOs)的轨道分布方面起着至关重要的作用。在这项研究中,半解析的发展,探讨冯齐佩尔-利多夫-科扎伊(ZLK)共振内的平均运动共振(MMR)。为此,利用平均理论建立了一个半长期模型,然后基于绝热不变性近似得到了一个单自由度可积模型。特别是,我们引入了一个修改的绝热不变量,这是连续周围的分离矩阵的MMR。在长期演化过程中,共振哈密顿量和绝热不变量都保持不变,因此可以通过绘制绝热不变量与给定哈密顿量的能级曲线来绘制相图。相图提供了预测近心偏心率、倾角和辐角长期行为的全局图像。对MMR中一些代表性的TNO(2018 VO 137,2005 SD 278,2015 PD 312,Pluto,2004 HA 79,1996 TR 66和2014 SR 373)的应用表明,全N体模型下的数值传播轨迹与相图中出现的能级曲线之间具有良好的一致性。有趣的是,2018 VO 137和2005 SD 278在长期演化过程中表现出开关行为,目前它们与海王星处于2:5的MMR内。
2022-07-26 astro-ph.EP
Tracking Neptune's Migration History through High-Perihelion Resonant Trans-Neptunian Objects
最近,Sheppard等人(2016)提出了七个新的海王星外天体的发现,这些天体具有中等偏心率,近日点超过40 AU,半长轴超过50 AU。像之前已知的几个在类似轨道上的天体一样,这些天体的半长轴刚好超出柯伊伯带边缘,并聚集在海王星平均运动共振(MMR)周围。这些天体可能是在被困在MMR中时获得观测轨道的,当时Kozai-Lidov机制提高了它们的近日点,削弱了海王星的动力学影响。使用数值模拟,模拟生产的人口,我们发现,海王星MMR附近的高近日点物体可以约束海王星过去的轨道迁移的性质和时间尺度。特别是,3:1 MMR(62 AU)附近的人口是特别有用的,因为它的人口大,动力学演化时间尺度短。如果海王星在约1亿年或更短的时间内完成迁移,我们预测超过90%的3:1 MMR附近的高近日点天体的半长轴将在1 AU内,非常接近现代共振的中心。另一方面,如果海王星的迁移需要约3亿年,我们预计约50%的人口居住在动态地球化的轨道上,比现代共振更接近太阳约1 AU。我们强调2015 KH 162可能是这个3:1种群的成员。在任何合理的迁移情况下,几乎所有共振超过4:1 MMR(接近76 AU)的高近日点物体都在海王星停止迁移后很久才到达轨道,并组成了最近生成的动态活跃人口。
2016-08-15 astro-ph.EP
Trans-Neptunian objects and Centaurs at thermal wavelengths
穿海王星天体(TNO)和半人马座天体的热辐射已经在中红外和远红外波长处被观测到-其中最大的贡献来自斯皮策和赫歇尔空间天文台-最亮的也是亚毫米和毫米波长。这些测量允许确定近180个物体的大小和密度,以及大约25个多系统的密度。导出的非常低的热惯性表明,在大的日心距离和高的热惯性物体,这表明多孔和低传导率的表面减少的证据。无线电发射率被认为是低的($ε_r$ =0.70 $\pm$ 0.13),在少数情况下可能的光谱变化。密度随物体尺寸的一般增加指向不同的形成位置或时间。平均的累积率从大约5-6%(半人马座、散盘天体)增加到15%(分离天体),热经典天体和冷经典天体的累积率分布不同。我们的样本中的颜色分离是年轻太阳系成分不连续的证据。样本(不包括矮行星和妊神星家族)的平均轨道半径为0.08,妊神星家族成员的轨道半径接近0.5,最好的解释是水冰的存在。现有的热测量仍然是一个宝库的时候,远红外制度是无法观测。
2019-05-17 astro-ph.EP
Enhancing Ground-Based Observations of Trans-Neptunian Objects using a Single-Epoch Parallax Measurement from L2
在第二个日地拉格朗日点(L2)的天基观测站提供了一个独特的机会,可利用地面和天基观测几乎同时产生的视差效应,有效地确定遥远的太阳系物体的轨道。给定L2附近的观测站的典型轨道,L2和地球之间的观测基线为$\sim1.5\times10^6$ km,导致瞬时视差为$\sim$ 10“-100”“,即使对于我们太阳系中最远的可探测到的海王星外天体(TNO)也是如此。目前用于测量TNO轨道的地面战略非常昂贵,需要多年的观测。我们表明,直接约束的距离TNO,所提供的近同时地面和空间为基础的观测,使我们能够自信地确定轨道与少至三个地面观测跨越24小时结合一个单一的观测历元从一个天文台轨道L2。
2021-10-26 astro-ph.EP
Twisted extreme trans-Neptunian orbital parameter space: statistically significant asymmetries confirmed
在太阳以外的恒星周围也发现了不对称的碎片盘;不对称有时归因于看不见的行星引起的扰动。我们自己的外海王星带是否存在不对称性仍然存在争议。对相对不受四个已知巨行星和大多数恒星飞掠所施加的扰动的物体样本中的敏感示踪剂进行研究可能会结束这一争论。对已知的极端海王星外天体(ETNO)的相互节点距离分布的分析可以测量两个轨道之间的距离,这可能会改变游戏规则。在这里,我们使用了51个ETNO的样本,以及对该样本的随机洗牌和两个无偏的散射盘轨道模型,以证实统计学上的显著性。(62 sigma)最短相互上升和下降节点距离之间的不对称性以及存在多个极不可能的(p <0.0002)相关的轨道对,相互的节点距离在152天文单位到太阳系的重心低至0.2天文单位,或在339天文单位到1.3天文单位。我们的结论是,这些发现最符合trans-plutonian行星存在的概念。
2022-02-17 astro-ph.EP
Last giant impact on the Neptunian system. Constraints on oligarchic masses in the trans-Saturnian region
目前,大型天体的随机撞击是通常被接受的能够解释冰巨星的巨大性的机制。我们试图在现代理论的框架内,将巨大的撞击作为海王星目前的不稳定性的原因。我们还使用目前的海王星不规则卫星(海卫一除外)的轨道特性设置在海王星形成结束时的巨大影响的情况下的限制。我们模拟角动量转移到原海王星和脉冲转移到其不规则的卫星之间的最后一次随机碰撞(GC)的原行星和寡头质量在海王星的形成结束。我们得到,一个大于4个地球质量的撞击物质量是不可能的,因为它不能再现行星的当前旋转属性,除非碰撞的碰撞参量非常小。另一方面,如果撞击物质量大于1.4地球质量,那么现在的海王星不规则卫星必须在随机撞击结束后形成或捕获。寡头质量的上限(海王星的质量为4个地球质量,海王星不规则卫星的质量为1.4个地球质量)与未知参数无关,如星子的质量和分布,天王星和海王星形成的位置,太阳星云初始表面质量密度和生长状态。如果发生了随机撞击,这些结果应该被理解为在冰行星形成结束时跨土星区域的寡头质量的上限约束,并可用于设定行星形成情景的约束。
2011-04-04 astro-ph.EP
Numerical analysis of Lyapunov Times for Trans-Neptunian Objects and Main-Belt Asteroids: stability, accuracy, and methodological comparisons
Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk (CBK PAN)(波兰科学院太空研究中心);Astronomical Observatory, University of Warsaw(华沙大学天文台);Cilium Engineering Sp. z o.o.(Cilium工程公司)
本文通过三种数值方法分析了转Neptune物体和主带小行星的Lyapunov时间,发现克隆集合比单轨道计算更可靠,揭示了轨道不确定性物体的动力学行为。
2026-02-18 astro-ph.EP
"TNOs are Cool": A survey of the trans-Neptunian region I. Results from the Herschel Science Demonstration Phase (SDP)
赫歇尔开放时间关键计划的目标是"TNO很酷!“是推导出半人马座和海王星外天体(TNO)的大样本的物理和热特性,包括共振,经典,分离和散射的磁盘对象。我们提出了七个目标的PACS点源,或在迷你扫描地图模式观察到的结果。斯皮策-MIPS观测包括三个对象。这些目标的大小从100 km到近1000 km不等,其中5个目标的几何反射率低于10%,(145480)2005 TB 190的几何反射率高于15%。由中间聚束因子$η$ = 1.2或$η$驱动的经典热模型-根据观察到的色温调整的值在大多数情况下很好地拟合了多波段观测。更复杂的热物理模型给出了非常相似的直径和反照率值,其热惯性范围为0 - 25 Jm-2s-0.5K-1,这与远离太阳的温度下非常低的热导率一致。早期的经验与观测和模型战略将使我们能够推导出物理和热性能为我们的完整的赫歇尔TNO样本的140个目标作为基准,了解太阳系碎片盘,以及太阳系外的。
2010-05-17 astro-ph.EP astro-ph.GA
Rotational fission of Trans-Neptunian Objects. The case of Haumea
我们提出了几条基于不同类型的观测的证据,得出结论,旋转裂变可能发生在一小部分已知的海王星外天体(TNOs)。也有可能在海王星外带的这一过程中形成了许多双星系统。我们表明,妊神星是一个潜在的例子,一个对象,遭受了旋转裂变。它目前的快速自旋是原始快速自旋的轻微演变,而不是灾难性碰撞的结果,因为旋转速度超过4小时的天体的百分比在符合当前TNO旋转数据库的麦克斯韦分布中不会很小。另一方面,妊神星及其卫星的比总角动量接近于高尺寸比的小行星双星,这被认为是旋转裂变或质量脱落的结果。我们还提出了适用于妊神星的情况下,这表明,这一过程是可行的,可能产生的卫星,甚至可能创造了一个“家庭”的机构轨道相关的妊神星的N体模拟旋转裂变。根据我们的模拟,轨道相关的物体可能来自直接喷射的碎片,或者通过裂变事件期间形成的原卫星的演变。此外,裂变后逃逸碎片的分裂可能会产生轨道相关的物体。如果这些机制中的任何一个是正确的,那么将来在海王星外带可能会探测到其他旋转裂变家族,甚至可能会发现TNO对(具有非常相似的轨道要素,但不结合在一起的天体对)。
2011-10-17 astro-ph.EP
Migration of giant gaseous clumps and structure of the outer Solar system
关于遥远的海王星外天体分布和彗星特性的新数据表明,原行星盘外部的动力过程对形成观测到的太阳系结构具有重要意义。本文研究了由引力不稳定性和星周盘碎裂引起的巨大气体团对外太阳系小天体轨道分布的可能作用。基本上,我们研究了Vorobyov和Elbakyan(2018)以前发现的巨型团块的迁移和引力相互作用的特征。我们的模拟表明,由巨大团块的引力影响所产生的小天体分布的主要特征与观测到的遥远的海王星外天体的轨道分布一致。所研究的与单个巨星团相关的动力学过程是非常短时间的事件(不超过数万年)。影响小天体轨道分布的主要因素是与巨大团块的近距离相遇。很大一部分小天体(彗星)很快就转移到具有大偏心率的遥远轨道上,这使它们能够避免相互碰撞。
2020-01-05 astro-ph.EP
Large size and slow rotation of the trans-Neptunian object (225088) 2007 OR10 discovered from Herschel and K2 observations
我们提出了第一个全面的热和旋转分析的第二个最遥远的trans-Neptunian对象(225088)2007 OR10。我们结合了开普勒空间望远镜-K2扩展任务提供的光学光变曲线和赫歇尔空间天文台提供的热红外数据。我们发现(225088)2007 OR 10可能比早期研究得出的更大更暗:我们得到的直径为d = 1535 ^{+75}_{-225} km,这使得(225088)2007 OR 10成为最大的三个海王星外天体。相应的视觉几何导数为p_V = 0.089 ^{+0.031}_{-0.009}。光变曲线分析显示,该天体的自转速率很慢,为P_rot = 44.81 +/-0.37小时,仅被少数几个天体取代。最有可能的光变曲线解是具有轻微不对称性的双峰,然而,我们不能安全地排除具有对应于单峰解的旋转周期P_rot = 22.40 +/-0.18 h的可能性。由于大小和缓慢的旋转,物体的形状应该是一个麦克劳林椭球,所以光的变化应该是由表面不均匀性引起的。新推导出的较大直径也意味着更大的表面重力和更可能保留挥发分-CH_4,CO和N_2-在表面上。
2016-03-09 astro-ph.EP
Energetic Feasibility of Redirecting Trans-Neptunian Objects onto Mars-Impacting Orbits: Continuous Thrust and Gravity Assist Trajectories
Space Research Centre Polish Academy of Sciences(波兰科学院空间研究中心);University of Warsaw(华沙大学)
研究通过连续低推力推进和单次引力辅助相遇,评估将小挥发性带半人马带天体引导至火星撞击轨道的动力学可行性,确定了最小特征速度增量ΔV,并展示了优化的转向策略和引力辅助如何有效降低ΔV。
2026-05-21 astro-ph.EP
Photometric Measurements of H2O Ice Crystallinity on Trans-Neptunian Objects
我们提出了一种测量水冰结晶度的表面上的trans-neptunian对象(TNOs)的近红外窄带成像。新开发的光度技术使我们能够有效地确定在结晶H2O冰的1.65微米的吸收功能的强度。我们的数据为三个大的对象,妊神星,夸欧尔星和奥库斯,这是已知的表面上含有结晶水冰,显示了合理的结果与高分数的结晶相。当H_2O-冰颗粒尺寸大于~20 μ m时,堆积度明显低于1.0,表明存在非晶相。特别是,奥库斯表现出高丰度的无定形H2O冰相比,妊神星和夸欧尔星,可能表明体的体积密度和表面结晶度之间的相关性。我们还发现了结晶H2O冰的存在Typhon和2008 AP 129,这两个都小于最小尺寸限制诱导cryovolcanism以及从无定形过渡到结晶通过热演化由于长寿命同位素的衰变。
2016-06-13 astro-ph.EP
Beyond Point Masses. I. New Non-Keplerian Modeling Tools Applied to Trans-Neptunian Triple (47171) Lempo
本文开发了超越点质量的非开普勒建模工具 SPINNY 和 MultiMoon,并首次应用于海王星外三合星系统 (47171) Lempo,发现其内部密度不等且动力学构型不稳定。
2024-03-19 astro-ph.EP
Physical studies of Centaurs and Trans-Neptunian Objects with the Atacama Large Millimeter Array
一旦完成,阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)将成为灵敏度、空间分辨率和成像方面最强大的(亚)毫米波干涉仪。本文介绍了ALMA应用于半人马座和海王星外天体观测的能力,以及它们可能的物理特性输出。进行了真实的模拟,以探索不同的频带和阵列配置的性能,并详细介绍了几个项目的可行性,其局限性和可能的目标。通过辐射测量方法确定直径和椭圆度似乎可以在约500个物体上进行,而可以对至少30个显示出显著光学光变曲线的物体进行热光变曲线采样以得出物体的椭圆度。在有限数量的物体上,空间分辨率允许直接测量尺寸,甚至可以用分辨率低至13毫弧秒的表面映射。最后,ALMA可以分离多个系统的成员,其分离能力与HST相当。ALMA的总体性能将使其成为探索外太阳系的宝贵工具,是天基望远镜和航天器的补充。
2011-02-22 astro-ph.EP
Lightcurves and Rotations of Trans-Neptunian Objects in the 2:1 Mean Motion Resonance with Neptune
本文报道了用6.5米麦哲伦-巴德望远镜和4.3米洛厄尔发现望远镜获得的21个海王星外天体在海王星2:1平均运动共振下的转动光变曲线。主要调查的目标是找到显示大的光变曲线振幅的物体,这表明接触双星或高度细长的物体。在我们的样本中,两个2:1共振的TNO显示出显著的短期光变曲线振幅:2002 VD $_{130}$和(531074)2012 DX $_{98}$。2012 DX $_{98}$的完整光变曲线推断出其周期为20.80 $\pm$ 0.06 h,振幅为0.56 $\pm$ 0.03 mag,而2002 VD $_{130}$的旋转周期为9.85 $\pm$ 0.07 h,光变曲线振幅为0.31 $\pm$ 0.04 mag。基于光变曲线形态,我们将(531074)2012 DX $_{98}$归类为可能的接触双星,但2002 VD $_{130}$可能是单个细长天体。根据我们的样品和文献中报道的光变曲线,我们估计在2:1共振中,几乎相等大小的接触双星的百分比较低,只有7-14 $\%$,这与动力学冷经典trans-Neptunian天体报道的低比例相当。在2:1的海王星共振中,这种低接触双星比例与最近数值模拟的较低估计值一致。我们报告了2002 VD $_{130}$的斯隆g ',r',i'表面颜色,这是一个红外TNO,而2012 DX $_{98}$是一个非常红色的对象基…
2022-06-20 astro-ph.EP