Surface composition and taxonomic classification of a group of near-Earth and Mars-crossing asteroids
过去,由于缺乏含有矿物学诊断吸收带的高质量近红外光谱数据(0.7-2.5微米),限制近地小行星的表面组成一直很困难。在这里,我们提出了可见光(0.43-0.95微米)和近红外(0.7-2.5微米)光谱的九个近地小行星和五个火星穿越小行星(MC)。所研究的非经济实体是:4055 Magellan,19764(2000 NF 5),89830(2002 CE),138404(2000 HA 24),143381(2003 BC 21),159609(2002 AQ 3),164121(2003 YT 1),241662(2000 KO 44)和2007 ML 13。它们是:1656 Suomi、2577 Litva、5407(1992 AX)、22449 Ottijeff和47035(1998 WS)。这些观测是由智利拉西拉的NTT、西班牙卡拉尔阿尔托的2.2米望远镜和夏威夷莫纳克亚山的IRTF进行的。小行星的分类学分类(Bus系统)表明,所有观测到的MC小行星都属于S-复合体,包括S、Sr和Sl类。其中7个近地小行星属于S复合体,包括S、Sa、Sk和Sl类,2个近地小行星被划为V型。NEA 164121(2003 YT 1)是根据其近红外光谱被分类为V型的,因为这颗小行星没有可见光谱。对其中六颗小行星(已获得或以前可获得近红外光谱的小行星)进行了矿物学分析。我们发现三颗小行星(241…
2013-02-18 astro-ph.EP
Orbit injection of planet-crossing asteroids
本文在三体问题框架下研究海王星外小行星注入巨行星区域的机制,发现由Tisserand不变量区分的两种注入模式,并揭示可能存在长期存续的原初极轨道海王星外储库。
2023-11-16 astro-ph.EP
Compositional properties of planet-crossing asteroids from astronomical surveys
本文利用SDSS、SkyMapper、Gaia及地面观测数据对7401个近地天体进行分类,揭示其组成与轨道参数的关系,并预测主带源区小行星的分类分布。
2023-09-07 astro-ph.EP
The Feasibility of Potentially Hazardous Asteroids Flybys Using Multiple Venus Gravity Assists
Space Research Institute (IKI) of the Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院空间研究所)
本文提出利用金星引力助推和共振轨道设计低能耗航天器轨迹,以实现与潜在危险小行星的多次飞越,提高任务灵活性和效率。
2026-01-19 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.space-ph
Massive identification of asteroids in three-body resonances
平均运动共振在小行星动力学中起着重要作用。由于柯克伍德间隙,两体行星-小行星共振广为人知。此外,存在所谓的三体平均运动共振,其中一颗小行星和两颗行星参与。在三体(即彗星-土星-小行星)共振中识别小行星的工作最初是由D.Nesvorny和A.Morbidelli(1998年)完成的,他们通过对共振参数的时间行为进行直观分析,发现255颗小行星存在于这种共振中。我们开发专门的算法和软件,通过自动分析共振参数的时间行为,大规模自动识别小行星的三体共振和两体共振。在计算轨道时,所有基本摄动都被考虑在内。我们整合的小行星轨道的时间间隔为10万年,并确定主带小行星在三体彗星-土星-小行星共振到第6阶包容性,并在两体彗星-小行星共振到第9阶包容性,在一组约25万对象从“小行星-动态网站”(AstDyS)数据库。确定共振物体的百分比,包括高阶共振的外推。特别是,观察到的纯共振小行星的比例(在整个积分区间上表现出共振天平动的那些)在三体共振中直到第6阶(包括第6阶)约为整个集合的0.9%;并且,使用高阶外推,在所有级别的三体共振中,纯共振小行星的实际总比例估计约为整个小行星组的1.1%。
2012-12-01 astro-ph.EP nlin.CD physics.space-ph
Binary asteroids in mean-motion resonances
研究发现均速共振对双星小行星的形成和演化有重要影响,尤其在Trans-Neptunian区域和NEOs区域表现出较高的共振比例。
2025-12-10 astro-ph.EP
Orbits and Manifolds near the Equilibrium Points around a Rotating Asteroid
我们研究了旋转小行星平衡点附近的轨道和流形。本文导出并讨论了旋转小行星在引力场中相对于平衡点的线性化运动方程、特征方程和平衡点的稳定条件。首先,给出了一个新的度量来连接光滑流形的轨道和测地线。然后,利用特征方程的特征值,将平衡点分为8种情况。本文提出并证明了一个定理来描述子流形的结构以及无质量粒子在平衡点附近的稳定和不稳定行为。讨论了系统的线性稳定点、非共振不稳定点和共振平衡点。在线性稳定平衡点附近有三族周期轨道和四族拟周期轨道。对于非共振不稳定平衡点,有四种情况;对于周期轨道和拟周期轨道,研究了每种情况下平衡点附近子流形和子空间的结构。对于共振平衡点,我们发现共振流形的维数大于4,并且在共振平衡点附近至少存在一族周期轨道。此外,这一理论也适用于小行星216 Kleopatra、1620 Geographos、4769 Castalia和6489 Golevka。
2014-03-03 astro-ph.EP
Resonant perturbation of a family of young asteroids associated with (5026) Martes
本研究分析年轻小行星对(5026) Martes与2005 WW113的轨道动力学,发现前者受地球3:11平运动共振强扰动,揭示共振在行星扰动下分裂为多重态,且计算与观测的共振位置存在无法用多重态解释的微小偏移。
2024-03-06 astro-ph.EP
Spectral properties of near-Earth and Mars-crossing asteroids using Sloan photometry
在近地空间运行的小行星,包括那些处于具有潜在危险轨道上的小行星,其性质和起源既具有科学意义,又具有实际重要性。在这里,我们的目标是确定一个大样本的近地(NEA)和火星交叉(MC)小行星的分类,并分析这些类与轨道的分布。我们使用这个分布来确定它们的源区,并研究行星相遇的强度,以刷新小行星表面。我们在SDSS拍摄的图像上测量这些小行星在可见光波长下的四个滤光片的光度。这些颜色用于将小行星分类为与广泛使用的基于光谱学的Bus-DeMeo分类法一致的分类法。我们在这里报告的206个NEAs和776个MCs的SDSS光度测定的分类学分类,增加了40%和663%的已知的分类学分类在这些人群中。我们使用Greenstreet等人(2012年)的源区制图仪,比较了近地小行星和直径相似的主带小行星的分类分布。这两个分布同意在百分之几的水平,为内部的主要带,我们确认该地区作为近地天体的主要来源。还研究了行星相遇对小行星表面的影响,方法是建立一个行星相遇期间作用于表面颗粒的力的简单模型,该模型提供了近距离接近触发表面重塑事件的最小距离。通过对519颗S型和46颗Q型小行星的轨道进行数值积分,并监测它们与行星的相遇距离,我们试图了解重新出现事件的条件。Q型的人口被发现在统计上比S型更多地遇到金星和地球,尽管这两种类型与火星的遭遇数量相同。
2016-01-09 astro-ph.EP
Kozai-Lidov Resonant Behavior among Atira-class Asteroids
Atira类小行星的远日点大于0.718 au,小于0.983 au。已经发现,其中许多天体的轨道至少在100万年内保持相对稳定,但目前还不清楚是什么使它们在穿过金星轨道时如此稳定,有些可能达到,在日心理论中,远至地球近日点,近至水星近日点。对它们轨道的分析表明,它们中的许多具有接近0或180度的近日点辐角值。这样的轨道排列意味着交点位于近日点和远日点,即许多已知的Atiras,远离金星的路径。在这里,我们表明,一些Atiras的轨道受到Kozai-Lidov共振的强烈影响,这转化为增强的长期稳定性。
2018-06-01 astro-ph.EP
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
High-resolution resonant portraits of a single-planet white dwarf system
当小行星的母星离开主序星时,由于小行星与行星的平均运动共振相互作用而产生的动力学激发会增强。然而,在主序后模拟的共振结果的数值研究是计算昂贵的,限制了详细的共振分析的程度已经进行。在这里,我们结合使用高性能计算机集群和Gallardo等人(2021)的一般半分析天平动宽度公式,以量化包含交叉和非交叉轨道上的小行星的单行星系统的恒星演化引发的共振稳定性,强度和变化。我们发现,共振不稳定性可以准确地绑定只有主序列的值,通过计算的最大天平动宽度作为小行星经度的近心点的函数。我们还量化的相对效率的平均运动共振不同的订单,以稳定与不稳定的小行星轨道在巨分支和白矮星阶段。4:1、3:1和2:1共振是白矮星的有效污染源,即使在轨道交叉的情况下,4:3和3:2共振都可以在巨分支和白矮星的整个演化过程中将小行星保留在稳定的轨道上。这项调查是一个初步的步骤,在描述如何简化的太阳系外柯克伍德间隙结构演变超出了主序列。
2022-11-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
The origin of long-lived asteroids in the 2:1 mean-motion resonance with Jupiter
与木星的2:1平均运动共振包含了两组不同的小行星。短寿命种群是由Yarkovsky半长轴漂移维持稳定状态的短暂种群。然而,寿命长的小行星的动力学寿命可与$4\,\mathrm{Gyr}$相比。它们位于相空间的两个孤岛附近,分别表示为$\mathrm{A}$和$\mathrm{B}$,具有不均匀的人口比$\mathrm{B}/\mathrm{A} \simeq 10$。与岛状小行星$\mathrm{B}$相比,$\mathrm{A}$ -岛状小行星的轨道大多高度倾斜。大小频率分布是陡峭的,但轨道分布缺乏任何证据的碰撞集群。这些观测限制有些令人困惑,因此到目前为止,长寿小行星的起源还没有得到解释。为了提供一个可行的解释,我们首先更新共振人口,并重新审视其物理性质。利用一个包含7颗行星的$N$ -体模型,并考虑Yarkovsky效应,我们证明了岛$\mathrm{A}$的动力学消耗比岛$\mathrm{B}$快.然后,我们调查(i)原始共振小行星的生存能力和(ii)捕获人口在行星迁移,最近描述的情况下,逃逸的第五颗巨行星和跳跃木星不稳定。我们还模拟了在过去的$4\,\mathrm{Gyr}$共振布居的碰撞演化。我们的结论是,长寿组是由共振捕获从一个假设的外部主带家庭在行星迁移的一个狭窄的部分。在迁移过程中幸存下来的原始小行星数量可能不足以对观测到的种群做出实质性贡献。
2015-05-16 astro-ph.EP
Optimization of Artificial Neural Networks models applied to the identification of images of asteroids' resonant arguments
São Paulo State University (UNESP)(圣保罗州立大学(UNESP));National Space Research Institute (INPE)(国家空间研究所(INPE))
当小行星和行星的基频之间存在可调谐性时,小行星主带被一个平均运动和长期共振网穿过。传统上,这些物体是通过目视检查其共振辐角的时间演变来识别的,共振辐角是小行星和扰动行星的轨道要素的组合。由于在某些情况下,受这些共振影响的小行星数量级达到数千,这对人类观测者来说是一项繁重的任务。最近的工作使用卷积神经网络(CNN)模型来自动执行这样的任务。在这项工作中,我们将这些模型的结果与一些最先进和公开可用的CNN架构(如VGG,Inception和ResNet)的结果进行了比较。这些模型的性能首先针对过拟合问题进行测试和优化,使用验证集和一系列正则化技术,如数据增强,dropout和批量归一化。然后,三个性能最好的模型被用来预测包含数千张图像的大型测试数据库的标签。VGG模型,无论有没有正则化,都被证明是预测大型数据集标签的最有效方法。自从Vera C.鲁宾天文台很可能在未来几年内发现多达400万颗新的小行星,使用这些模型可能对识别共振小天体的种群非常有价值。
2022-11-11 astro-ph.EP cs.LG eess.IV
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
Resonant amplitude distribution of the Hilda asteroids and the free-floating planet flyby scenario
本文提出自由漂浮行星飞掠可触发木星快速外迁并改变3:2共振位置,从而解释希尔达小行星最小共振振幅缺失的观测特征,并约束了该行星的轨道与质量参数。
2024-10-01 astro-ph.EP
Periodic Motion near the Surface of Asteroids
我们感兴趣的是小行星表面附近的周期运动和分叉。研究了不规则小行星的重力场和小行星表面附近粒子的运动方程。讨论了三重小行星216 Kleopatra和OSIRIS REx任务目标小行星101955 Bennu的周期运动。我们发现,不规则小行星表面附近的运动是相当不同的表面附近的同质球状天体的运动。围绕小行星101955 Bennu和216 Kleopatra的周期性运动表明,轨道的几何形状可能非常复杂。同一颗不规则小行星在其表面附近既存在稳定的周期运动,也存在不稳定的周期运动。这种不稳定的周期性运动可以是共振的或非共振的。在三重小行星216 Kleopatra的主星的同一重力场中,周期轨道的倍周期分岔和伪倍周期分岔共存。发现周期轨道的倍周期分岔和周期轨道的伪倍周期分岔都有四条不同的路径。在三重小行星216 Kleopatra的主星位场中发现的伪倍周期分岔表明,在主星赤道面附近存在稳定的周期轨道,这解释了三重小行星216 Kleopatra的两个小卫星Alexhelios和Cleoselene运动稳定性的原因。
2015-11-25 astro-ph.EP
In Search of the Potentially Hazardous Asteroids in the Taurid Resonant Swarm
本文利用 Zwicky Transient Facility 巡天对金牛座共振群进行专门搜寻,未发现潜在危险小行星,据此限定该群中直径大于100米的天体不超过9–14个,并推断恩克–金牛座母体大小约为10千米,与太阳系动力学模型预测一致。
2025-03-11 astro-ph.EP
A resonant family of dynamically cold small bodies in the near-Earth asteroid belt
在类似地球的共振轨道上运动的近地物体具有潜在的重要性。从积极的方面来看,它们是机器人和人类低成本样本返回任务的理想目标,也是将月球用作天文观测站的更便宜的替代方案。消极的一面是,即使它们的尺寸很小(2-50米),它们与地球相撞的可能性也会增加,造成局部但仍然重大的财产损失和生命损失。在这里,我们展示了最近发现的小行星2013 BS 45是地球的共轨道,这是我们星球的第六个马蹄形图书馆。与其他地球的共轨星相比,它的轨道与地球的轨道惊人地相似,但其绝对星等为25.8,人为的起源似乎是不可信的。对2013 BS 45的动力学研究以及对近地天体数据的分析表明,它是以前未讨论过的动力学寒冷的小型近地天体群中最大和最稳定的成员之一,这些近地天体以与地球1:1的比例反复被捕获。这个新的共振族在轨道参数空间中受到很好的约束,它至少包括10个其他的瞬态成员:2003 YN 107,2006 JY 26,2009 SH 2和2012 FC 71。2012 FC 71代表了两个世界中最好的,因为它被锁定在Kozai共振中,不太可能影响地球。这类天体可能是产生地球短暂的不规则天然卫星的原因。
2013-05-27 astro-ph.EP
On the forced orbital plane of the Hilda asteroids
The University of Arizona(亚利桑那大学)
研究海尔达小行星的轨道平面特性,利用统计方法分析共振体样本,发现其轨道平面与木星轨道平面无显著差异。
2026-02-04 astro-ph.EP
Origin and Sustainability of The Population of Asteroids Captured in the Exterior Resonance 1:2 with Mars
目前,已知大约有1500颗小行星与火星在a = 2.418 AU处形成1:2的共振,其中(142)Polana是这群小行星中最大的成员。叠加在共振上的受迫久期模的影响引起了复杂的动力学演化。混乱的扩散、碰撞、与大质量小行星的近距离相遇,以及雅科夫斯基效应导致的轨道迁移,使小行星在共振中不断被捕获和损失,一小部分小行星在长时间尺度上仍被捕获,并在半长轴分布中产生超过背景小行星总数20%的浓度。雅科夫斯基效应根据小行星的大小产生不同的动力学,在共振中产生过多的小行星。共振的演变在轨道上产生了一个特征,主要是偏心率,这取决于小行星被困在共振中的时间和雅科夫斯基效应的大小。小行星越大,它们在共振中被捕获的时间就越长,从而使离心率和倾斜度的扩散更大。共振产生的不连续性和混合在空间中的适当的元素产生错误识别的动态家庭成员,主要是灶神星和Nysa-Polana家庭。共振小行星的半衰期大到足以不受雅科夫斯基效应的影响,约为1 Gyr。从分类学类别的角度来看,共振群与背景群没有区别,证实了小行星过多。
2011-05-25 astro-ph.EP
On the Ages of Resonant, Eroded and Fossil Asteroid Families
在这项工作中,我们估计了9个家庭的10个碰撞年龄,由于不同的原因,我们以前的尝试失败了。一般来说,这些都是需要专门努力的困难情况,例如对平均运动共振中的小行星进行新的族分类,以及对$3/2$共振中的分类进行修订。在锁定在平均运动共振中的家族中,我们成功地确定了(1911)Schubart家族和“超级希尔达”家族的年龄,假设这实际上是(153)Hilda的严重侵蚀的原始家族。在特洛伊地区,我们发现了几乎没有雅科夫斯基进化的家族,我们只能计算出物理上难以置信的年龄。因此,我们将它们适当的偏心率和倾角的适度分散解释为暗示特洛伊小行星家族是化石家族,冻结在由原始喷射速度场决定的适当元素上。我们发现了一个新的家族,在与木星2/1共振的Griquas中:(11097)1994 UD 1。我们估计了受世俗共振影响的6个家庭的年龄:(5)Astraea,(25)Phocaea,(283)Emma,(363)Padua,(686)Gersuind和(945)Barcelona的家庭。通过数值校准方法,我们证明了长期共振对固有频率的长期变化没有显著影响。对于(145)Adeona的家庭,我们只能在排除一些假定的闯入者后估计年龄。本文总结了用统一方法测定小行星年龄的系列工作。我们计算了总共57个家庭的年龄与$>100$成员。目前仍有家庭太小,无法提供可靠的估计,以及一些复杂的家庭(221,135,298…
2016-07-07 astro-ph.EP
On future opportunities to observe gravitational scattering of main belt asteroids into NEO source regions
轨道共振被认为是将主带小行星送入内太阳系的原因。已经提出了几种可能性,将小行星及其碎片运送到平均运动和长期共振,包括非引力和引力散射。我们调查未来的共振交叉已知的小行星发生在主带在下一个世纪。我们的目标是查明可能观测到的小行星射入近地天体源区的情况,并确定主带小行星近距离相遇在这一过程中的作用。
2013-12-11 astro-ph.EP
A survey on Hungaria asteroids involved in mean motion resonances with Mars
上下文位于主小行星带内边缘的一个区域居住着匈牙利小行星。在这些天体中,匈牙利族是由于一亿年前(434)匈牙利小行星的灾难性破坏而形成的。由于雅科夫斯基效应,碎片根据其旋转方向缓慢地从实际碰撞地点向内或向外漂移。由于这种缓慢的漂移,这些天体可能会接近火星外部类型的各种平均运动共振(MMR)的位置。目标。我们的目标是研究匈牙利小行星的实际动力学结构,主要是由火星外部类型的各种MMR形成的。此外,我们还寻求匈牙利小行星的轨道特征和它们的绝对星等之间的联系。方法.要映射的共振结构和动力学的小行星属于匈牙利组,我们使用的方法FAIR(作为快速识别平均运动共振),它可以检测MMR没有先验知识的关键参数。我们还编制了MMR周围地区的稳定性地图,通过使用小行星的偏心率,半长轴和倾角的最大变化。我们数值积分的轨道属于匈牙利集团的所有小行星在喷气推进实验室地平线数据库连同太阳系行星为一千万年。结果在研究了匈牙利群的共振结构后,我们发现几颗小行星与火星发生了不同的MMR。我们识别短期和长期MMR。此外,我们还发现小行星的绝对星等与它们所处的MMR之间存在一定的关系。
2021-10-22 astro-ph.EP
The discovery and characterization of Earth-crossing asteroid 2024 YR$_4$
本文报告了地球穿越小行星 2024 YR$_4$ 的发现及其物理与轨道特征,通过多波段成像测光分析确定了其光谱类型、尺寸、自转周期与形状,并推断其最可能源自主带共振区。
2025-04-04 astro-ph.EP
Artificial Neural Network classification of asteroids in the M1:2 mean-motion resonance with Mars
人工神经网络(ANN)在过去几年中已成功地用于识别天文图像中的模式。然而,人工神经网络在小行星动力学领域的应用迄今为止还是有限的。在这项工作中,我们第一次使用人工神经网络的目的,自动识别受M1:2平均运动与火星共振的小行星轨道的行为。我们的模型在识别小行星共振参数的图像时,在准确度、精确度和召回率等标准指标方面的表现都能够达到85%以上,从而能够识别该地区所有编号小行星的轨道类型。我们还使用监督机器学习方法,通过使用遗传算法进行优化,预测了该地区所有多轨道小行星的轨道状态。我们确认,M1:2共振主要影响的Massalia,Nysa和灶神星小行星家族的轨道。
2021-03-29 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.NE
Results of numeric integrations of orbits of (5026) Martes and 2005 WW113 asteroid pair
本文通过数值积分研究年轻小行星对(5026) Martes 与 2005 WW113 的轨道动力学,发现较大成员受与地球的 3:11 平均运动共振强烈摄动,而较小成员因远离共振未受摄动。
2023-11-30 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
Orbital Dynamics of 2020 AV2: the First Vatira Asteroid
Vatira级近地天体的轨道完全在金星轨道内部,远日点为$0.307<Q<0.718$ AU。最近发现的小行星2020 AV $_2$于2020年1月4日由Zwicky Transient Facility发现,是Vatira轨道上的第一个已知物体。对2020 AV $_2$标称轨道的数值积分显示,在与金星耦合并进入Atira轨道(近地天体完全位于地球轨道内部,具有$0.718<Q<0.983$ AU)并最终散射到地球交叉点之前,它在接下来的几百kyr内一直停留在Vatira区域。在2020年AV $_2$轨道不确定区域内的9900个克隆的数值积分显示,瓦蒂拉轨道被困在半长轴$a\approx0.552$ AU上与金星的3:2平均运动共振中,可以存活几百万年。2020年可能的AV $_2$轨道还包括水星和金星之间的Vatira轨道上的那些轨道,这些轨道很少穿过行星。3:2共振和这些罕见的行星交叉轨道一起提供了一个相空间的亚稳定区域,在几个百万年的时间尺度上是稳定的。如果2020 AV $_2$目前处于这个亚稳定区域(或过去),这可以解释它作为第一个Vatira的发现,并且可能是发现更多的地方。
2020-02-06 astro-ph.EP
Asteroid families in the first order resonances with Jupiter
与木星处于一阶平均运动共振中的小行星拥有关于确定巨行星最终结构的过程的重要信息。在这里,我们修改了目前的人口对象在J2/1(赫库巴间隙组),J3/2(希尔达组)和J 4/3(图勒组)的共振。发现的多冲小行星的数量是J2/1 274,J3/2 1197,J 4/3 3 3。利用层次聚类技术和颜色识别,我们在J3/2共振中识别了围绕物体(1911)Schubart的碰撞出生的小行星家族。在最大的小行星(153)希尔达周围也有一个较松散的星团。使用N体数值模拟,我们证明了Yarkovsky效应(从小行星表面的红外热辐射)导致系统漂移的偏心率共振小行星,而它们的半长轴几乎是固定的,由于与木星的强耦合。这是一个不同的机制,从主带家庭,其中雅科夫斯基漂移影响基本上是半长轴。我们用离心率演化确定了Schubart族的年龄为(1.7 ± 0.7)Gyr,Hilda族的年龄> 4Gyr。我们还发现,碰撞出生的集群在J2/1共振将有效地动态分散。因此,如果这些天体中的大多数是来自一个年龄超过1 Gyr的事件的碎片,那么这种共振内稳定种群的陡峭尺寸分布就有意义了。最后,我们测试的稳定性共振人口在木星和土星的交叉相互平均运动共振。特别是,我们发现原始的对象在J3/2共振有效地从他们的轨道时,木星和土星越过他们的1:2平均运动共振。
2011-04-20 astro-ph.EP
On quasi-satellite periodic motion in asteroid and planetary dynamics
应用周期轨道解析延拓方法,在三体问题框架下研究了准卫星运动。在最简单的,但不是平凡的模型,即平面圆形限制的问题,它是已知的,准卫星运动与一个家庭的周期性的解决方案,称为家庭$f$,其中包括1:1共振逆行轨道。在我们的研究中,我们确定的临界轨道的家庭$f$,继续在椭圆和空间模型和计算相应的家庭产生的,并组成骨干的准卫星制度的限制模型。然后,我们证明了这些家庭在一般的三体问题的延续,我们验证和解释以前的计算,并显示存在一个新的家庭的空间轨道。研究了周期轨道的线性稳定性。稳定的周期轨道解开了相空间中1:1共振角振动的规则运动的机制。即使在高偏心率和倾角的情况下也存在这种区域,其中可能存在一些动力学区域,在这些区域中可以发现寿命较长的小行星或共轨系外行星。
2018-09-12 astro-ph.EP
Catalog of Proper Orbits for 1.25 Million Main Belt Asteroids and Discovery of 136 New Collisional Families
本文提出了一份包含125万颗主带小行星平近点角要素的新目录,并基于该目录系统搜索发现了136个新的小行星碰撞族,详细分析了若干年轻族的特性。
2024-07-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
Near-Earth asteroids in Main Belt-crossing orbits
Instituto de Astrofísica de La Plata, CCT La Plata-CONICET-UNLP(拉普拉塔天体物理研究所);Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas, Universidad Nacional de La Plata(拉普拉塔国立大学天文与地球物理学院);Grupo de Ciencias Planetarias, Dpto. de Geofísica y Astronomía, FCEFyN, UNSJ - CONICET(圣胡安国立大学行星科学组)
通过N体模拟和碰撞演化模型,研究了主带穿越轨道上的近地小行星的动力学与碰撞演化,揭示了其轨道寿命、主带驻留时间分布及碰撞对表面和总体大小频率分布的影响。
2026-04-01 astro-ph.EP
Dynamical structures of retrograde resonances: analytical and numerical studies
在这项工作中,逆行平均运动共振(MMR)的分析和数值方法的手段进行了研究。首先,我们定义了一个新的谐振角来描述逆行MMR,然后进行一系列的正则变换,制定的谐振模型,其中的相图,谐振中心和谐振宽度可以解析确定。为了验证分析的发展,非摄动分析是利用庞加莱曲面的截面。在庞加莱截面的生产中引入了一些修改,特别是,它成为可能的分析和数值结果之间的直接比较。结果表明,相图与Poincaré截面之间存在良好的对应关系,在谐振宽度和谐振中心位置方面,解析结果与数值结果吻合较好.最后,数值方法被用来确定谐振宽度和谐振中心在整个范围内的偏心。特别是,七颗已知的逆行小行星,包括2015 BZ 509、2008 SO 218、1999 LE 31、2000 DG 8、2014 AT 28、2016 LS和2016 JK 24,都被发现在逆行MMR与木星的天平动区内。所得结果有助于理解逆行MMR中小行星的动力学演化。
2021-04-01 astro-ph.EP
A record of the final phase of giant planet migration fossilized in the asteroid belt's orbital structure
小行星带的特点是在动力激发轨道上的物质总质量极低。尼斯模型解释了太阳系的许多特殊性质,包括太阳带的激发态,通过调用外行星之间的轨道不稳定性。然而,以前关于尼斯模型对小行星带结构影响的研究很难重现最里面的小行星的轨道倾角分布。在这里,我们展示了巨行星迁移的最后阶段是如何塑造小行星带的,特别是它的倾角分布。由于与剩余星子的相互作用导致土星远离木星,它的轨道进动速度随着两颗行星相互作用的减弱而减慢。当行星接近它们的现代分离时,木星完成的轨道比土星的轨道少五圈,木星对土星的偏心作用力加强。我们使用数值模拟表明,没有小行星的轨道进动之间的24-28角秒/年是有关的倾斜问题。当土星的岁差加速时,高倾角的小行星被激发到行星交叉轨道上,并从内部主带中移除。通过这一过程,小行星带的轨道结构被重新塑造,从而显著改善了模拟结果。
2019-12-05 astro-ph.EP
Transit of asteroids across the 7/3 Kirkwood gap under the Yarkovsky effect
主带中的许多小行星不断地被雅科夫斯基效应推入不同的平均运动共振(MMR)区域,然后被弹射出去。它们被认为是近地天体的主要来源。本文研究了与木星的7/3 MMR(J7/3 MMR)对Koronis族和Eos族小行星输运的影响。成功穿越共振的小行星的比例和从共振中逃逸的速率取决于Yarkovsky漂移速率、初始倾角和迁移方向。讨论了共振和雅科夫斯基效应共同作用下偏心和倾斜的激励。只有偏心率才能被大幅提升,这主要归因于共振。在观测数据中,家庭成员也被发现在共振和相对于相应的家庭中心的共振的对面。这些家庭成员的存在解释使用我们的数值模拟结果。最后,讨论了J7/3磁共振的小行星补给和小行星的运输问题。
2020-02-20 astro-ph.EP
On a possibility of transfer of asteroids from the 2:1 mean motion resonance with Jupiter to the Centaur zone
论文分析了天体从主小行星带(MBA)向半人马座区域转移的可能性。分析了小行星与木星2:1平均运动共振(MMR)的轨道。我们选择的小行星是在共振轨道与e > 0.3,其绝对星等H不超过16米。轨道总数为152。进行了数值计算,以评估10万年时间间隔内轨道的演变情况,并为未来制定了项目。有六具尸体被发现从2:1的比例区域转移到了半人马座。这些天体转移到半人马带的时间从4,600年到70,000年不等。这种转移发生在轨道离开共振和身体接近木星之后。当达到足够的轨道偏心率后,天体接近一颗类地行星,它们的轨道就会离开MMR。进行了准确度估计,以确认小行星可能转移到半人马座区域。
2021-05-28 astro-ph.EP
Limits on orbit crossing planetesimals in the resonant multiple planet system, KOI-730
开普勒任务从凌日中发现的多个行星候选系统中,有一小部分包含轨道共振或间隔太远而无法共振的行星候选对。我们在这里关注的是四行星系统KOI 730,它的行星周期满足8:6:4:3的比例。通过数值积分四个行星最初在这个共振配置接近最初外部冷的星子盘,我们发现,火星质量的顺序的行星轨道交叉的星子是足以拉动这个系统的共振。大约一个地球质量的行星轨道交叉的星子增加了行星际间距足以类似于多行星候选开普勒系统,位于共振之外。这表明,密集的多行星开普勒系统,主机只有低质量的碎片盘或其碎片盘一直非常稳定。我们发现,行星的倾角增加作为一个函数的质量在星子已经越过行星的轨道。如果系统在气盘耗尽后处于零倾角和共振链中,那么我们可以预期共振距离和相互行星倾角之间存在相关性。这可能使我们有可能区分动力学机制,这些机制解释了多行星系统在共振之外的部分。
2012-07-27 astro-ph.EP
Asteroid impacts on terrestrial planets: The effects of super-Earths and the role of the $ν_6$ resonance
通过对一个具有小行星带的行星系的N体模拟,我们研究了小行星撞击地球的速率如何受到行星系结构的影响。我们发现,$ν_6$长期共振在小行星与地球碰撞率中起着重要的作用。与系外行星系统相比,太阳系的特殊之处在于它的内太阳系中没有一颗超地球质量的行星。因此,我们首先考虑超级地球存在于类地行星区域的影响。我们发现,对于质量约为$10\,\rm M_\oplus$、距离大于约$0.7\,\rm AU$的超级地球,会产生显著的影响。对于一个位于地球轨道内部的超级地球,与地球相撞的小行星数量会增加,超级地球越接近地球轨道。这是多个长期共振位置导致更多的小行星被扰动到穿越地球的轨道上的结果。当超级地球被放置在地球轨道之外时,碰撞率大大降低,因为$ν_6$共振不再存在于小行星带区域。我们还发现,改变土星的半长轴导致小行星碰撞率显着降低,而增加其质量增加碰撞率。这些结果可能对系外行星系统的可居住性有影响。
2017-09-18 astro-ph.EP
Asteroids in retrograde resonance with Jupiter and Saturn
我们在半人马座和达摩克洛星中发现了一组小行星,它们的轨道与太阳系的共同运动方向相反,并与木星和土星发生共振。它们的轨道倾角I >= 140度,半长轴a < 15天文单位。目前有两个天体与木星处于逆行共振:2006 BZ 8处于2/-5共振,2008 SO 218处于1/-2共振。其中一个天体,2009 QY 6,目前与土星处于2/-3逆行共振。这些是太阳系天体逆行共振的第一个例子。目前的共振配置持续了几千年。在20,000年的整合时间跨度内,也可能短暂捕捉到与土星的逆行共振,特别是在1/-1共振(2006 BZ 8)和9/-7共振(1999 LE 31)。
2013-08-01 astro-ph.EP
Mars Encounters cause fresh surfaces on some near-Earth asteroids
所有没有空气的天体都受到太空环境的影响,小行星和陨石之间的光谱差异表明许多小行星在非常短的时间尺度上(<1My)风化。一些小行星的光谱,特别是Q型小行星,表明它们的表面看起来年轻而新鲜,这意味着它们最近才暴露出来。以前的工作发现,与地球的碰撞是主要的清新机制,可能是所有近地天体Q型的原因。在这项工作中,我们将已知的近地天体Q型样本增加了三倍。我们提出了64个Q型近地小行星的轨道分布,并试图确定其表面更新的主导机制。我们的样本揭示了两个重要的结果:i)相对稳定的部分Q型与增加半长轴和ii)存在的Q型近地小行星的最小轨道交点距离(MOID),没有轨道解决方案,通过地球。这两种情况都证明,穿越地球并不是更新近地Q型天体的唯一方式。高地球MOID小行星占Q型小行星总数的10%,并且都在Amor轨道上。虽然表面更新也可能是由主带碰撞或YORP自旋产生的质量脱落造成的,但所有高地球MOID Q型都有可能与火星相遇,这表明火星可能是具有新鲜表面的近地天体的重要组成部分。
2013-09-19 astro-ph.EP
Classifying and characterizing the evolution of minimum orbit intersection distance for near-Earth asteroids
本文提出最小轨道相交距离演化指数(MEI)和参数化方案,将近地小行星轨道划分为100类,并建立数据库推导长期漂移率上限,为快速筛选危险小行星和估算撞击风险提供有效方法。
2025-05-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
Dynamic Resonance Effects in the Statistical Distributions of Asteroids and Comets
研究了半人马座天体和“散射盘”天体分布的一些规律,以及柯伊伯带天体的半长轴、偏心率和轨道倾角。已经确定,其中一半以上在共振轨道上移动,这是早些时候预测的。本文解释了柯伊伯带天体在半长轴上的观测分布的最大值与精确轨道共振的发散。
2009-08-26 astro-ph.EP
White Dwarf Pollution by Asteroids from Secular Resonances
在过去的几十年里,观测发现了污染白矮星大气层的金属的特征。金属从白矮星的大气中沉降的扩散时间尺度,对于以氢为主的大气来说,是几天的量级。因此,这些白矮星上一定有源源不断的富含金属的物质。我们调查激发小行星偏心率的长期共振的作用,使他们能够达到掠星轨道,导致他们的潮汐中断和碎片盘的形成。在恒星演化过程中,行星系的变化会导致长期共振位置的变化。在我们的太阳系中,地球的吞没将导致$ν_6$共振向外移动,这将迫使以前稳定的小行星经历长期共振扰动。与分析模型和$N$ -体模拟,我们表明,长期共振驱动的两个外部同伴可以提供一个源的连续污染。长期共振是各种系外行星系统架构中白矮星污染的可行机制。
2018-07-07 astro-ph.EP
Speeding past planets? Asteroids radiatively propelled by giant branch Yarkovsky effects
通过吸积碎片的白矮星了解行星系的命运,关键在于追踪恒星演化巨分支阶段期间系外小行星的轨道和物理特性。巨分支的光度超过太阳的三个数量级,导致小行星上的Yarkovsky和YORP效应显着增强。在这里,我们放置在Yarkovsky引起的小行星和行星之间的差异迁移的界限,在巨大的分支质量损失建模一个外海王星与内部和外部外柯伊伯带。在我们的边界模型中,小行星在经过行星时移动得太快,以至于无法改变它们最终的命运,其范围可以是:(i)在10^4-10^5天文单位的系统外部区域中居住,(ii)被宿主恒星吞没,或者(iii)经历了雅可夫斯基引起的轨道倾角翻转,而没有任何雅可夫斯基引起的半长轴漂移。在这些剧烈的极限情况下,行星对半径小于10公里的小行星的暂时共振捕获是微不足道的,在行星的希尔球内捕获需要微调耗散。这里介绍的各种各样的结果表明,有必要在今后的研究中采用复杂的结构和辐射外小行星模型。确定金属污染小行星在白矮星周围的位置取决于对极端Yarkovsky物理学的理解。
2019-02-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Coorbital capture at arbitrary inclination
研究了太阳系行星共轨区的俘获过程。1:1共振中的绝对捕获可能性是由随机构造的统计集合来确定的,这些集合对无质量小行星的$7.24\times 10^5$进行编号,这些小行星被设置为从一颗质量为1000亿美元的行星的共轨区域的外边界径向迁移到内边界。轨道状态包括共轨捕获、抛射、与太阳和行星碰撞以及自由穿越共轨区域。逆行捕获相对于顺式捕获的相对效率被确认为共轨共振的固有性质。有一半的小行星穿过共轨区,而不管偏心率和任何小于$120^\circ$的倾角。我们还发现,最近发现的木星逆行共轨小行星2015 BZ 509几乎恰好位于与其轨道参数相关的捕获效率峰值处。
2017-04-03 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
Sublimation-induced orbital perturbations of extrasolar active asteroids and comets: application to white dwarf systems
某些白矮星(WD)大气中的金属收支表明,富含挥发物的星周天体既存在于太阳系外,又在恒星演化的巨分支阶段幸存下来。这些围绕WD运行的活跃小行星或彗星的行为尚未得到很好的理解,但可能受到恒星辐射升华的强烈影响。在这里,我们开发了一个模型,一般适用于任何太阳系外系统的主序星或WD星,轨迹升华引起的轨道要素的变化,大约公里大小的太阳系外小行星和彗星在数百个AU内旅行。我们推导出演化方程的轨道时间尺度和任意陡峭的幂律升华距离的依赖关系,并将我们的模型在太阳系的背景下。我们还展示了耦合升华和广义相对论的重要性,以及在任意方向上的放气的轨道后果。我们证明,非重力加速度不能单独导致轨道交叉的WD中断半径,但可能会收缩或扩大轨道的几个AU后,一个单一的近心点通道,可能会影响后续的相互作用与残余碎片和行星。我们的分析表明,现存的行星必须存在于污染的WD系统中。
2015-06-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Terrestrial planet and asteroid belt formation by Jupiter-Saturn chaotic excitation
本研究发现木星-土星近共振引发的盘天体混沌激发可形成内太阳系窄盘,模拟显示该机制能复现类地行星的轨道、质量等特征,还可解释小行星带的结构、质量与分类属性。
2023-02-22 astro-ph.EP
Asteroid flux towards circumprimary habitable zones in binary star systems: II. Dynamics
长期和平均运动共振(MMR)是塑造行星系的有效扰动。在双星系统中,它们在行星形成的早期和晚期以及行星系的动力学稳定性方面发挥着关键作用。在这项研究中,我们的目标是相关的轨道共振的存在与冰的小行星穿过宜居带(HZ)的速度,从一个环主盘的星子在各种双星系统。我们分别在气体巨行星轨道的内部和外部区域模拟了一条小天体带。微行星平均地围绕着一颗G型主星,并在两颗恒星和气体巨星的引力影响下移动。我们数值积分的系统为50万年,考虑到各种参数的第二颗星。它的恒星类型从M型到F型不等,半长轴为50 au或100 au,离心率为0.1或0.3。为了比较,我们还改变了气体巨星的轨道和物理参数。我们的模拟强调,一个磁盘的星子将遭受扰动,由于扰动的气体巨星,平均运动,长期共振。我们表明,长期的共振-与位置和宽度根据第二颗星的特性而变化-可以存在于冰冷的小行星带地区和重叠的MMR的磁盘的动态寿命的影响。此外,我们指出,在任何情况下,2:1 MMR,5:3 MMR和长期共振是强大的摄动的冰小行星的流量向HZ和其中的水输运。
2016-05-23 astro-ph.EP
Convergence of a Periodic Orbit Family Close to Asteroids During a Continuation
本文研究了周期轨道在较大尺度上的延续性,发现了一定条件下收敛性的存在,这对小行星的研究具有深远意义,可以为从全局角度理解小行星动力学特征的演化提供一个总体的几何视角。基于多面体模型,通过一系列的理论分析和推导,得到了收敛性,表明周期轨道将演化为具有正常周期比的近圆轨道(例如,2:1、3:2和4:3)和在适当情况下几乎为零的扭转。作为这里所发展的结果的一个应用,研究了三颗小行星,(216)Kleopatra,(22)Kalliope和(433)Eros,并探测到了几个代表性的周期轨道族,在三种不同的情况下收敛:双向,递增方向和递减方向的延续。同时,这些数值例子之间的四个共同点进行了总结。首先,在一个单一的周期轨道族中的周期比的变化期间,在尖点处产生(伪)切分岔。此外,周期比中的这些尖点与平均半径、最大挠率和最大曲率半径变化时的转折点相吻合。此外,周期比随着总体雅可比常数的增大(或减小)而增大(或减小)。找到了周期比与雅可比常数之间的关系。结果表明,对于一个固定的谐振状态的周期比有一个下确界和一个上确界。最后,如果周期轨道收敛到一点,它可能是小行星的不稳定平衡点。
2020-10-23 astro-ph.EP
Terrestrial planet formation: Dynamical shake-up and the low mass of Mars
我们考虑一个动力学的震动模型来解释火星的低质量和缺乏行星的小行星带。在我们的假设中,当太阳星云耗尽时,与木星的长期共振扫过内太阳系,使太阳原行星盘中的共振激发与碰撞阻尼相对抗。我们报告的结果广泛的数值计算的行星形成的星子在陆地区,有和没有动力学的动摇。如果太阳在陆地区域的气盘在大约一百万年内耗尽,那么横扫共振会抑制小行星带中的行星形成,并大大限制火星的大小。这种现象可能发生在其他长周期大质量行星的恒星周围,表明小行星带类似物很常见。
2017-03-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stability and Motion around Equilibrium Points in the Rotating Plane-Symmetric Potential Field
摘要本研究主要探讨旋转平面对称位场中的平衡点、周期轨道、稳定性与流形。结果表明,平衡点附近的动力学行为完全由子流形和子空间的结构决定。将非退化平衡点分为12种情况。建立了系统线性稳定、非共振不稳定和共振平衡点的充要条件。此外,结果表明,共振平衡点是一个霍普夫分岔点。另外,当转速改变时,两个非退化平衡态可能发生碰撞和湮灭。这里开发的理论最后应用到两个特定的情况下,运动围绕一个旋转,均匀的立方体和小行星1620 Geographos。我们发现,随着转速的增加,平衡点发生相互湮灭,然后在x轴与表面的交点附近开始第一次表面脱落。这些结果可应用于行星科学,包括太阳系小天体的诞生和演化、小行星的旋转分裂和表面质量脱落等。
2018-06-29 astro-ph.EP nlin.CD
Orbits of Near-Earth Asteroid Triples 2001 SN263 and 1994 CC: Properties, Origin, and Evolution
三体模型与阿雷西博和戈德斯通雷达数据的拟合揭示了两个近地小行星三联体的性质。三颗小行星系统2001 SN 263的特征是一颗质量约为10^13 kg的主小行星,一颗质量约为1%的内卫星以约3个主半径在约0.7天内绕轨道运行,一颗质量约为2.5%的外卫星以约13个主半径在约6.2天内绕轨道运行。1994 CC是一个较小的系统,其主恒星质量约为2.6 \times 10^11 kg,两颗卫星的质量约为主恒星质量的2%和1%,轨道距离约为主恒星半径的5.5和19.5倍。它们的轨道周期分别为~1.2天和~8.4天。共振参数的检查表明,卫星目前没有处于平均运动共振。在两个系统(2001 SN 263内天体:d{ \varpi }/dt ~1.1 deg/day,1994 CC内天体:d{ \varpi }/dt ~ -0.2 deg/day)中都检测到了拱点和节点的岁差,这与相互作用轨道和主扁率引起的长期演化的分析预测相一致。卫星轨道平面之间的非零相互倾角提供了两个系统中数据的最佳拟合(2001 SN 263:~14度,1994 CC:~16度)。我们的最佳拟合轨道是一致的近圆周运动,除了1994年CC的外卫星,它有一个偏心轨道的e ~ 0.19。我们研究了几个过程,可以产生所观察到的偏心率和倾角,包括Kozai和evection共振,过去的平均运动共振交叉,并密切接触类地行星。特别是,我们…
2011-02-28 astro-ph.EP