The Renaissance of Main Belt Asteroid Science
2007年9月，美国宇航局的黎明号宇宙飞船从卡纳维拉尔角起飞，搭载德尔塔II型火箭，开始了前往灶神星和谷神星的雄心勃勃的旅程。灶神星和谷神星是太阳系最大的小行星库--主带--中两个最大的行星。在黎明发射之前，对灶神星和谷神星的地球观测揭示了有趣的特征-从灶神星的崎岖形状到谷神星的稀薄水外逸层-但即使通过最强大的望远镜的镜头，这些物体仍然是模糊的光斑。随着黎明对灶神星（2011-2012）和谷神星（2015-2018）的探索，这两个世界成为焦点。令人叹为观止的细节出现了如何大碰撞雕刻灶神星释放大量的物质在内部主带，提供了一个重要的家庭陨石在地球上恢复的来源。谷神星复杂的地质，可能与地球和火星相媲美，揭示了最近的冰火山活动。这本书致力于这些亮点，以及黎明任务的更多发现。到2018年黎明号完成任务时，由于新的理论模型和新的陨石地球化学数据，我们对太阳系形成的理解已经发生了很大的变化，黎明号对灶神星和谷神星的观测为协同解释模型和数据提供了新的重要约束。黎明遗产的更广泛的影响在一系列专门的章节中提出。编辑们希望这本书将作为一个坚实的参考，为年轻一代以及更有经验的研究人员成功地追求未来的探索主带。我们当然已经学到了很多东西，感谢黎明，但我们知道，我们几乎没有触及表面的什么主带小行星可以告诉我们关于我们的太阳系的黎明。
2022-08-16 astro-ph.EP
Impacts on Ceres and Vesta: Source regions, cratering, and fragmentation
我们对谷神星和灶神星的影响进行了研究。我们的目标是确定的大小频率分布（SFD）的撞击，并确定和量化的贡献，每个源区，以及在这些影响事件中产生的陨石坑和碎片喷射。我们使用的MB称为ACDC（小行星碰撞和动力学计算），模拟MB的碰撞演化，这是分为六个区域（即内，中，原始，外，Cybele和高倾角带）的多部分碰撞演化模型。此外，它包括Yarkovsky效应作为一个动态的去除机制。MB的六个区域或多或少地提供了谷神星和灶神星的撞击物。外带是谷神星上小于10公里的撞击物的主要来源，提供了一半以上的撞击，而中间带是次要来源。在灶神星上，内带、中带和外带的相对撞击物贡献几乎相等。我们能够重现灶神星上大于100公里的陨石坑，并确定谷神星上的两个大凹陷为撞击陨石坑：一个称为Vendimia Planitia，900公里，另一个570公里。由于这些影响，谷神星和灶神星将碎片喷射到MB中。我们得到的碎片率几十个碎片大于1米，每年两个机构，几十个碎片大于100米每百万年的灶神星和谷神星的4倍以上。我们发现，在谷神星和灶神星的历史上，
2021-07-08 astro-ph.EP
A population of main belt asteroids co-orbiting with Ceres and Vesta
我们已经进行了一项搜索的主带小行星（MBA）共同轨道与大型MBA灶神星和矮行星谷神星。通过改进（Christou，2000 b）中使用的搜索标准和候选共轨的数值积分，我们已经确定了目前与谷神星（Vesta）共轨天平动的大约51（44）个物体。我们发现，这些形式的一部分，一个更大的人口短暂的coorbitals; 129（94）MBA经历情节的coorbital天平动与谷神星（灶神星）在2万年的间隔集中在本。共振时的寿命通常是10 ^5年的几倍，但也可以超过2* 10 ^6年。研究了几种共轨轨道的变分性质。结果发现，它们相对于次级的当前状态是确定的，但通常在大约2*10^5年后就失去了对次级的了解。最初深入共轨区域的物体保持其共轨状态的时间更长。我们利用Nnagi等人（1999年）的模型表明，它们的动力学与地球和金星的临时共轨近地小行星的动力学相似。在这种情况下，共振天平动的寿命取决于行星的长期摄动、轨道的固有混沌性以及与大质量物体（而不是次级物体）的近距离接触。特别是，我们提出的证据表明，虽然在共轨状态下，密切接触的第二次一般避免和谷神星影响蝌蚪库的灶神星的稳定性。最后，我们证明了谷神星和灶神星的准卫星轨道的存在，并得出结论，在灶神星附近的黎明任务检测到的十米大小的物体可能，事实上，属于这个动态类，而不是真正的（即开普勒）灶神星的卫星。
2011-10-21 astro-ph.EP
Asteroid secular dynamics: Ceres' fingerprint identified
在这里，我们报告了一个迄今为止被忽视的动力学方面的重要作用，即矮行星谷神星和其他小行星之间的长期共振。我们证明，这种类型的长期共振可以在某些地区的主要小行星带的主导动力学因素。具体来说，我们进行了属于（1726）霍夫迈斯特家族的小行星的动力学分析。为了确定在主小行星带的这一部分中实际上起作用的动力学机制，即为了分离出主要的扰动，我们研究了这个家族随时间的演变。该研究是使用不同的动力学模型内进行的测试粒子的数值积分。所获得的结果表明，Hoffmeister小行星家族的撞击后演变是与谷神星的节长期共振的直接后果。这使我们得出这样的结论，即类似的影响一定存在于小行星带的其他部分。在这方面，所获得的结果揭示了一个重要的和全新的方面的长期动力学的小机构。谷神星在小行星动力学中的指纹，通过发现的长期共振效应来表达，完全改变了我们对谷神星类天体扰动影响附近天体轨道的方式的理解。
2015-06-16 astro-ph.EP
Ceres and the Terrestrial Planets Impact Cratering Record
矮行星谷神星是主小行星带中最大的天体，它的表面有一系列的陨石坑密度，陨石坑直径范围为5-300公里。在所有区域，陨石坑的大小-频率分布的形状与类地行星上最古老的重陨石坑表面非常相似。谷神星上陨石坑最多的地形覆盖了其表面的15%，陨石坑密度与月球高地上最高的陨石坑密度相似。谷神星上这个陨石坑密度较高的区域可能记录了早期的高撞击率，并表明谷神星的其他85%在~ 4Ga的晚期重轰炸（LHB）后部分重新浮出水面。谷神星的撞击坑记录强烈地表明，晚期重轰炸时期起源于一个撞击物群体，其大小频率分布类似于主带小行星。
2018-04-04 astro-ph.EP
Dynamical origin of the Dwarf Planet Ceres
矮行星谷神星揭示了氨的存在和其他独特的性质相比，其他小行星在主带，这表明它不是在原地形成的。我们模拟了外太阳系早期的动力学演化，研究了在跨土星区域的小行星带中植入谷神星大小的微行星的可能动力学机制。我们计算出谷神星大小的微行星在小行星带中被捕获的比例在2.8e-5到1.2e-3的范围内，这取决于外微行星盘的初始位置。被捕获的天体有70%的概率具有2.5和3 au之间的半长轴，33%的概率具有小于0.2的偏心率和45%的概率具有小于10度的轨道倾角。假设在跨土星盘的内部存在3，600颗谷神星大小的微行星，与Nesvorny & Vokrouhlicky（2016）对跨海王星盘的估计一致，我们估计的捕获概率和随后的巨行星不稳定期间小行星带最终80%的耗尽，导致在小行星带捕获1颗谷神星，概率为15%，分布于内、中、外带者分别占34%、51%。
2022-02-18 astro-ph.EP physics.space-ph
Footprints of a possible Ceres asteroid paleo-family
谷神星是小行星主带中最大、质量最大的天体。黎明号航天器的观测数据显示，谷神星表面至少有两个直径约280公里的撞击坑，可能会喷出大量碎片。然而，用于识别动态小行星家族的标准技术没有检测到任何谷神星家族。在这项工作中，我们认为，线性长期共振与谷神星耗尽谷神星附近的对象的人口。此外，由于谷神星的高逃逸速度，家族成员预计非常分散，相当一部分公里大小的碎片应该能够到达主带的原始区域，即5 J：-2 A和7 J：-3 A平均运动共振之间的区域，在那里观测到的小行星数量很少。与其在谷神星附近寻找可能的谷神星家族成员，不如在原始地区进行搜索。我们确定了156颗小行星，它们的分类，颜色，亮度可能与谷神星的碎片兼容。值得注意的是，这些天体中的大多数都有接近谷神星本身的倾角。
2016-02-15 astro-ph.EP
The link between Athor and EL meteorites does not constrain the timing of the giant planet instability
本研究通过全面的动力学模拟反驳了此前结论，证实类Athor天体可在巨行星不稳定性发生后很久被植入小行星带，说明Athor与EL陨石的关联无法约束太阳系巨行星动力学不稳定性的发生时间。
2024-04-16 astro-ph.EP
Water abundance at the surface of C-complex main-belt asteroids
最近发表的用AKARI望远镜对主带小行星进行的天基观测提供了与含OH矿物的存在有关的3 μm波段的完整描述。在这里，我们使用在受控大气（CI、CM、CO、CV、CR Tagish Lake）下获得的碳质球粒陨石的实验室光谱来推导出与样品中含水量相关的光谱指标。在测试了几种光谱指标后，我们使用了2.75 μm和2.80 μm处的带深组合，该组合显示出与TGA测定的样品中的[H2O]相关，但具有较高的不确定性（4 wt% H2O）。这一关系被用来确定大型C-复合体主带小行星表面的水含量，并讨论所发现的变化性的来源。C-复合体主带小行星（MBA）的平均水含量为4.5wt%（体积平均值，（1）谷神星除外），明显低于CM小行星的平均值。含水量最高的小行星的估计含水量低于含水量最高的陨石，这种差异可能归因于空间风化。水含量和整体光谱斜率之间也存在反相关性，这与实验室模拟暗碳质玄武岩空间风化的预期相反。这表明，不同的C-复合小行星之间的表面水合作用的变化部分不是由于空间风化，而是由于表面物质的组成。当应用于谷神星时，这项工作中提出的湿度计使我们能够估计至少1.22重量%的氢以有机物的形式存在。这种丰富的有机物加强了谷神星和彗星物质之间的联系。
2020-10-31 astro-ph.EP
Modeling the chronologies and size distributions of Ceres and Vesta craters
我们推断谷神星和灶神星的陨石坑年表从一个自洽的小行星撞击动力学模型。该模型解释了太阳系历史早期的行星迁移/不稳定性，并跟踪了超过4.56 Gy的小行星轨道。它是根据小行星带目前的人口来校准的。该模型提供了太阳系历史上任何时候小行星撞击不同世界的次数。我们将结果与撞击坑的比例关系相结合，以确定谷神星和灶神星的陨石坑分布，并将这些理论预测与观测结果进行比较。我们发现：（1）谷神星和灶神星的年表是相似的，而他们显着不同的月球年表。因此，使用月球年表的主带小行星，因为经常在以前的出版物，是不正确的。(ii)模型结果与灶神星上观测到的大陨石坑（直径$>90$ km）的数量和大小分布相匹配，但高估了谷神星上大陨石坑的数量。这意味着谷神星需要大的陨石坑擦除。(iii)在行星迁移/不稳定发生早期的模型中，在最后1 Gy期间在灶神星上形成Rhasilvia盆地的概率为10%，比晚期不稳定情况高$\sim1.5$倍，比以前的研究高$\sim2.5$倍。因此，虽然在$\sim1$ Gy ago（Ga）形成Rhasilvia有点不寻常，但不能排除在超过$\simeq1.5σ$时形成Rhasilvia。在更广泛的背景下，我们的工作提供了一个自洽的框架建模小行星陨石坑记录。
2020-07-20 astro-ph.EP
EL meteorites do date the giant planet instability
本文针对Athor与EL陨石联系是否约束巨行星不稳定性时间这一争议，进一步论证巨行星不稳定性仍是太阳系开始后60–100 Myr将Athor植入小行星主带的最可能机制。
2024-04-30 astro-ph.EP
Secular evolution of asteroid families: the role of Ceres
我们认为矮行星谷神星的小行星主带的长期动力学的作用。具体来说，我们研究后的小行星家族的影响演变，由于其成员的相互作用与谷神星的线性节长期共振。首先，我们找到了共振的位置，并确定了共振路径与哪些小行星族相交，然后，我们总结了（1726）Hoffmeister，（1128）Astrid和（1521）Seinajoki这三个小行星族的结果，这些小行星族的成员在本征元素空间中的分布不规则，表明了共振的影响。我们通过一组数值模拟证实了这一点，展示了谷神星通过其线性节长期共振的扰动作用是必不可少的，以重现家庭的实际形状。
2016-01-05 astro-ph.EP
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
Thermal convection in the crust of the dwarf planet (1) Ceres
谷神星是主带中最大的天体，其特点是内部有大量的水冰。这一特点是由其相对较低的体积密度（2162公斤米$^{-3}$），而它的部分分化成一个岩石核和冰壳建议由几个地质和地球化学特征：矿物和盐产生的水蚀变，表面上的冰补丁，叶状形态解释为表面流。在这项工作中，我们将探讨如何组合物可以影响谷神星的地壳中的热对流的特性。我们的研究结果表明，热对流的发生是困难的，当它发生时，它是短暂的，这可能意味着谷神星保存深层液体，直到现在，最近的工作Castillo-Rogez等人。此外，冰火山活动可能是由底辟作用（化学对流）而不是热对流驱动的。
2020-04-22 astro-ph.EP
A Non-Primordial Origin for the Widest Binaries in the Kuiper Belt
本文证明柯伊伯带冷经典带中的超宽双星并非原初形成，而是在海王星轨道迁移植入动力学种群时，通过星子近距离交会解离与拓宽产生，故不能直接约束早期太阳系。
2024-11-15 astro-ph.EP
Long-term orbital and rotational motions of Ceres and Vesta
上下文黎明号航天任务对矮行星谷神星和小行星灶神星进行了研究。它们是主小行星带中最重的两个天体，具有不同的特征。值得注意的是，灶神星似乎是干燥和不活跃的，在它的南极有两个大盆地。谷神星是一个富含冰的天体，有冰火山活动的迹象。目的。本文的目的是确定谷神星和灶神星的质量变化，并研究它们的旋转稳定性。方法.轨道和旋转运动已被集成辛积分。通过积分久期方程和计算旋进频率的扩散，研究了转动稳定性。结果谷神星在$[-20:0]\,\mathrm{Myr}$上的结晶度变化介于$2$和$20°$之间，灶神星的结晶度变化介于$21$和$45°$之间。灶神星遭受的两次巨大撞击改变了岁差常数，可能使灶神星更接近轨道频率为$2s_6-s_V$的共振。由于极转动惯量的不确定性，目前的灶神星可能处于这种共振状态，其中$17$和$48°$之间的结晶度变化可能不同。结论.虽然谷神星和灶神星的岁差频率接近内行星的长期轨道频率，但它们的长期自转相对稳定。木星和土星的扰动主导谷神星和灶神星的长期轨道动力学，内行星的扰动要弱得多。与内行星的长期共振也有较小的宽度，不重叠，与内行星的情况相反。
2019-03-15 astro-ph.EP
Herschel celestial calibration sources: Four large main-belt asteroids as prime flux calibrators for the far-IR/sub-mm range
天体标准在观测天体物理学中起着重要作用。它们是保证仪器性能所必需的，也是光度校准所必需的。在赫歇尔校准小行星筹备方案期间，大约有50颗小行星被确定为赫歇尔的远红外/亚毫米/毫米校准器。选定的小行星填补了亚毫米/毫米校准火星，天王星和海王星，和中红外明亮的校准恒星之间的通量差距。所有三台赫歇尔仪器都对小行星进行了各种校准，包括指向测试、绝对通量校准、相对光谱响应函数、观测模式验证和交叉校准。在这里，我们提出了新建立的模型，为四个大的和良好的特点，主带小行星（1）谷神星，（2）智神星，（4）灶神星，（21）Lutetia可以被视为新的主要流量校准。相关的对象特定的属性（大小，形状，自旋属性，自旋，热性能）是很好地建立。季节性（到太阳的距离，到观察者的距离，相位角，方位角）和每日变化（旋转）包括在一个新的热物理模型设置这些目标。热物理模型的预测与现有的（独立校准的）赫歇尔测量结果在5%以内一致。这四个天体的通量范围从略低于1，000 Jy（Ceres在中红外N-/Q-波段）到低于0.1 Jy（Lutetia在最长波长）。基于与PACS、SPIRE和HIFI测量的比较以及前Herschel经验，这些新的主校准器的有效性范围从中红外到约700微米，将中红外的绝对恒星参考系与亚毫米/毫米波长的基于行星的校准很好地连接起来。
2013-11-04 astro-ph.EP
Origin and dynamical evolution of the asteroid belt
小行星带是在行星形成期间和之后动态形成的。尽管代表了一个稳定轨道的宽环，但该带的质量不到地球质量的千分之一。小行星轨道是动态激发的，偏心率和倾角范围很大，其组成也多种多样，总的趋势是内带的天体干燥，外带的天体含水量较高。在这里，我们回顾模型的小行星带的起源和动力学的历史。经典的观点是，该带诞生时有几个地球质量的微行星，然后强烈耗尽。然而，有可能在小行星区域形成的星子很少，而且小行星带的故事是植入而不是耗尽。一些过程可能已经植入小行星从不同地区的太阳系，动态删除他们，并激发他们的轨道。在气盘阶段，这些影响包括巨行星的生长和迁移以及广泛的长期共振。在气盘阶段之后，这些包括来自常驻行星胚胎的散射，巨行星轨道的混沌，巨行星不稳定性和长期动力学演化。不同的太阳系形成全球模型意味着小行星带截然不同的动力学历史。灶神星和谷神星可能是从太阳系的相对区域注入的--谷神星来自土星-土星区域，灶神星来自类地行星区域--因此可能代表非常不同的形成条件。
2021-04-06 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.geo-ph
The Empty Primordial Asteroid Belt
小行星带的质量不到地球质量的千分之一，并且呈放射状分布，S型小行星主要分布在内带，C型小行星则分布在外带。一般认为，该带形成时的质量要大得多，后来被强烈耗尽。在这里，我们表明，今天的小行星带是一致的，已经形成空的，没有任何星子之间的火星和木星的今天的轨道。这与漂移的尘埃集中在一个孤立的陆地微行星环中的模型是一致的。在类地行星形成过程中的引力散射导致了径向扩张，将1-1.5天文单位内的微行星输送到带外。几倍的总电流质量在S型植入，优先考虑内部的主带。C型是从外部注入的，因为巨行星的气体吸积使附近的星子不稳定，并将一部分注入小行星带，优先注入外部主带。这些注入机制是类地行星和巨型行星形成的简单副产品。因此，小行星带可能代表了一个行星残余物的储存库，这些行星残余物在太阳系中增生，但不在小行星带本身。
2017-09-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the possible origin of the asteroid (1) Ceres
在过去的三十年里，小行星（1）谷神星是一个密集的地面和空间观测对象。对这些研究有贡献的一个新的不寻常的发现是，最近探测到从其表面以约6 kg s-1的速率释放水蒸气的局部来源（Küppers等人，2014年）。小行星（1）谷神星和最接近的大小行星（4）灶神星在组成和外观上的巨大区别突出了谷神星在主小行星带中可能起源问题的紧迫性。通过类比一些著名天文学家的早期假设水星和火星的逃逸卫星的主机行星，我们提出了半经验证明了谷神星的合理起源的假设作为卫星的一个分裂的行星在过去的轨道太阳约5 AU。谷神星在太阳系雪线之外的轨道位置解释了谷神星冰冷地幔的形成，这似乎是一个水蒸气来源。
2014-03-20 astro-ph.EP physics.gen-ph
Short-term variability on the surface of (1) Ceres. A changing amount of water ice?
内容：矮行星谷神星（1）是美国宇航局黎明号任务的下一个目标，是小行星主带中最大的天体;尽管到目前为止已经对该天体进行了几次观测，但表面水冰的存在仍然受到质疑。目的：我们的目标是更好地了解谷神星的表面组成，并限制暴露的水冰的存在。研究方法：我们在国家伽利略望远镜（TNG，西班牙拉帕尔马）获得了新的可见光和近红外光谱，并重新分析了3- $μ$ m区域的文献光谱。结果：我们获得了谷神星在可见波长的第一个旋转分辨光谱观测。在几乎相同的行星中心坐标上相隔一个月拍摄的可见光谱显示出显著的斜率变化（高达3%/10 $^3Å$）。一个微弱的吸收中心在0.67 $μ$ m，可能是由于水蚀变，在我们的光谱的一个子集中检测。文献中对3.06- $μ$ m特征的各种解释可以解释为由于不同时期地表水冰的数量不同。结论：可见光谱斜率的显著短期时间变化，以及3.06- $μ$ m波段的形状变化，可以暗示谷神星表面暴露的水冰数量不同。这将与赫歇尔空间天文台最近探测到的这颗矮行星上局部和短暂的水蒸气源相一致。
2015-01-27 astro-ph.EP
The evolution of asteroids in the jumping-Jupiter migration model
在这项工作中，我们调查的原始带的小行星，代表了大量的无质量的测试粒子，迁移的类木行星的引力作用下的跳跃-木星模型的框架下的演化。我们进行了几次模拟，考虑测试粒子分布在主带，以及在希尔达和特洛伊集团。模拟开始时，木星和土星锁定在相互3：2的平均运动共振加上3个海王星质量的行星在一个紧凑的轨道配置。在迁移过程中，行星间的相互作用导致其中一个海王星在不到1000万年的演化中被抛出，导致木星在半长轴上跳跃了约0.3天文单位。这在所研究的小天体的总体中引入了大尺度的不稳定性。迁移阶段后，模拟扩展到4 Gyr，我们比较了模拟测试粒子的最终轨道结构与当前的小行星主带的绝对星等$H<9.7$。结果表明，为了再现现今的主带，原始带的分布在倾角上应在$\sim10^{\circ}$处达到峰值，在偏心率上应在$\sim0.1$处达到峰值。我们讨论的影响，这对大钉模型。结果还表明，无论是原始的希尔达人，还是特洛伊人，都没有在不稳定中幸存下来，证实了这样的人口必须从其他来源植入的想法。特别是，我们解决植入希尔达斯和特洛伊人从主带人口的可能性，但发现这种贡献应该是轻微的。
2015-09-22 astro-ph.EP
Size-Frequency Distribution of Terrestrial Leftover Planetesimals and S-complex Implanted Asteroids
本文通过LIPAD代码模拟类地行星吸积过程中星子SFD的演化，发现类地行星区残留星子与MAB中S型天体的SFD在特定直径范围幂指数相似，支持S型小行星植入假说并给出植入效率约束。
2025-04-15 astro-ph.EP
Different arrival times of CM and CI-like bodies from the outer Solar System to the asteroid belt
本研究通过N体模拟结合小行星带天体观测分布，发现CM类和CI类外太阳系天体分不同时期植入小行星带，明确二者起源区域与迁移驱动机制，得出球粒形成位置及类地行星水来源的相关结论。
2025-07-30 astro-ph.EP
Thermal properties of large main-belt asteroids observed by Herschel PACS
非分辨热红外观测有助于研究小行星表面的热特性和物理特性，条件是通过热物理模型很好地确定目标的形状和旋转特性。我们使用校准程序赫歇尔PACS数据（70，100，160 $μ$ m）和国家的最先进的形状模型来自自适应光学观测和/或光学光变曲线，以限制第一次的12个大的主带小行星的热惯性。我们还模拟了以前特征良好的目标，如（1）谷神星或（4）灶神星，因为它们构成了重要的基准。使用比例作为自由参数，大多数目标需要重新缩放$\sim$ 5\%，与给定绝对校准误差条的预期一致。这构成了一个很好的交叉验证的缩放形状模型，虽然一些目标需要更大的重新缩放，以重现红外数据。我们得到了典型的大型主带小行星的低热惯性研究之前，这继续支持的概念，这些表面覆盖着细粒绝缘风化层。虽然PACS观测到的波长是主带小行星的发射峰值的方向，但它们被证明对限制小行星的大小和热惯性非常有价值，而且对表面粗糙度不太敏感。最后，我们还提出了一个图形化的方法来帮助检查如何不同的值的指数用于缩放作为日心距离（即温度）的函数的热惯性影响我们的解释的结果。
2020-05-04 astro-ph.EP
Project CERES: Nuclear Thermal Transportation and In-Situ Propellant Production A Foundational Architecture for Solar System Logistics
该项目提出以谷神星为枢纽、结合核热推进与原位推进剂生产的可重复使用深空运输架构，通过轨道分析与质量模型验证，能显著降低发射质量并实现定期航班化探索。
2026-10-01 astro-ph.EP astro-ph.IM
Testing the Icy Pebble Accretion Hypothesis with Primordial Main Belt Asteroids
The University of Tokyo（东京大学）
研究通过分析主带小行星的挥发物吸积过程，探讨了冰质碎石吸积对太阳系动态演化的影响。
2026-02-20 astro-ph.EP
The depletion of the asteroid belt and the impact history of the Earth
本研究评估小行星带物质流失速率及其分配，发现当前损失率约8.8×10^{-5} Ma^{-1}，外推表明30-35亿年前损失率仅适度增加，但若低估则可能导致指数增长，与地质记录中更强烈的撞击历史相关。
2025-09-25 astro-ph.EP
The taxonomic distribution of asteroids from multi-filter all-sky photometric surveys
几十年来，人们一直在研究小行星在主带的分布，以了解其组成分布，以及这告诉我们太阳系的形成和演化。现在，全天空调查提供的数据数量级超过有针对性的调查。我们提出了一种方法来纠正偏置的小行星种群在斯隆数字巡天（SDSS）中观察到的大小，距离，和duplex。我们对这个数据集进行分类，与总线和总线DeMeo系统一致，并给出了由此产生的分类分布。该数据集包括小至5公里的小行星，直径比以前的作品小三倍。由于我们的样本中的尺寸范围很广，我们按数量，表面积，体积和质量呈现分布，而以前的工作完全是按数量。虽然数量分布是一个有用的数量，并且已经使用了几十年，但这些额外的数量为总物质的分布提供了新的见解。我们在主带内部发现了D型的证据，根据行星迁移过程中天体从外太阳系注入内太阳系的动力学模型（Levison et al. 2009），它们是意想不到的。我们没有发现S型或其他意想不到的类特洛伊人和希尔达之间的证据，虽然偏向于这样的检测。最后，我们首次估计了内太阳系中各类物质的总量。主带最大的质量级依次为C、B、P、V和S。除了谷神星、智神星、灶神星和仙女座这四颗质量最大的小行星外，原始物质（C型和P型）占了主带和特洛伊小行星质量的一半以上，其余大部分质量都是S型。所有其他类都是火星和木星之间物质的次要贡献者。
2013-07-09 astro-ph.EP
Eccentric Early Migration of Neptune
柯伊伯带的动力学结构可以作为太阳系、一般行星系，特别是海王星早期轨道历史的形成和演化的线索。这个问题是最好的解决前向建模不同的初始条件和海王星的轨道演变进行了测试，模型预测进行比较，已知的柯伊伯带天体（KBO）的轨道。先前已经确定，海王星通过与外行星盘的引力相互作用而径向迁移，从最初的径向距离r < 25 au到目前的轨道30 au。在此，我们指出，在海王星的轨道偏心率e_N < 0.05的情况下，对于半长轴50 < a < 60 au，近日点距离q > 35 au，倾角i < 10 deg的KBO，其迁移模型是不能解释的。如果e_N始终< 0.05，则Kozai循环控制注入过程，并且由于角动量的z分量守恒，q > 35 au的轨道最终具有i > 10 deg。当海王星的偏心率被激励到e_N ~ 0.1，然后用动力摩擦阻尼时，得到了较好的结果。在这个模型中，当KBO被各种平均运动共振附近的长期周期（主要是近点共振nu_8）从散射盘中抬升时，产生了50-60 au的低e和低i轨道。这些结果支持了一种（温和的）动力学不稳定性，这种不稳定性可能在海王星早期迁移期间激发了巨行星的轨道。
2020-12-25 astro-ph.EP
Binary Survival in the Outer Solar System
冷的经典柯伊伯带天体（KBO）的特殊性质表明，它们形成并存活于42-47 au。值得注意的是，它们显示了很大一部分等大小的双星，其形成可能与KBO本身的吸积有关。这些双星在其他热的、共振的、分散的星群中是不常见的，它们被认为是在海王星迁移期间从30 au以下到>30 au的大质量盘中植入的。在这里，我们强调的可能性，相等大小的二进制文件形成的磁盘，但随后被删除的影响和/或动力学效应（例如，与海王星的散射相遇）。我们确定这些过程的依赖性的大小和分离的二进制组件。我们的研究结果表明，更紧密的双星，如果他们形成在大规模的磁盘，有相对较好的生存机会（除非磁盘是长寿的）。相比之下，热星群中最宽的双星，如2002 VF 130，即使大质量盘是短暂的，存活概率也很低（<1%）。它们可能代表了原始盘双星中大量幸运幸存者的踪迹，或者它们形成于~30-40~au，避开了我们在这里研究的与撞击和撞击相关的扰动。我们发现，所有已知的卫星的最大的KBO将生存在动力植入这些机构在柯伊伯带。冥王星的小卫星的低轨道偏心率可能是由于冥王星系统与海王星的碰撞和/或相遇而激发的。
2019-05-06 astro-ph.EP
Probing the history of Solar System through the cratering records on Vesta and Ceres
通过与HED陨石的联系，灶神星被认为是太阳星云中最早增生和分化的天体之一，早于木星的形成，并在早期太阳系的剧烈演化中幸存下来。谷神星的形成时间是未知的，但它应该不会比木星晚太多。在这项工作中，我们模拟了木星形成时灶神星和谷神星的碰撞历史，假设木星是第一颗形成的巨行星。在这第一次对早期太阳系演化的研究中，我们没有考虑到在星子盘中存在行星胚胎，但我们集中研究了形成中的木星的作用，以及由于盘-行星相互作用而可能向内迁移的影响。我们的研究结果清楚地表明，巨行星的形成导致了主小行星带轨道区域的强烈早期轰击。根据我们的研究结果，如果星盘主要由大的微行星组成，就像那些被预测在湍流的拱星盘中形成的微行星一样，灶神星和谷神星就不会在木星早期的轰击中幸存下来。小天体占主导地位的小行星，如那些预计在静止的拱星盘中形成的小行星，或具有不同比例质量的较大（D \geq 100 km）微行星，代表着两颗小行星生存的更有利环境。在它们幸存的情况下，这两颗小行星的表面都充满了大到150公里的陨石坑，少数大到200 - 300公里。在灶神星的例子中，木星早期的撞击会严重侵蚀（局部或全球）地壳，并可能造成类似月海的溢出现象，其结晶时间将直接与木星形成的时间有关。
2011-01-10 astro-ph.EP physics.space-ph
Habitable planet formation around low-mass stars: Rapid accretion, rapid debris removal and the essential contribution of external giants
近年来，系外行星科学发生了范式转变，其中低质量恒星越来越多地被视为在太阳附近寻找潜在宜居世界的基础支柱。然而，对这些快速积累的行星系统样本的形成过程仍然知之甚少。此外，目前还不清楚这些地球类似物周围的稀薄原始大气是否能够在低质量恒星典型的恒星活动加剧的激烈时期幸存下来。我们提出了新的模拟原位行星形成整个M-矮星质谱，并得出剩余的碎片人口的小机构，可能来源延迟挥发性交付。然后，我们遵循这种碎片的演变与高分辨率模型的真实系统的宜居带行星周围的低质量恒星，如TRAPPIST-1，比邻星和TOI-700。虽然宜居带行星径向附近的碎片被迅速清除，从而使延迟的挥发性输送极不可能，但我们发现，在行星形成过程中无处不在地分散到外小行星带区域的材料代表了一个潜在的有利可图的冰冷小天体储存库。因此，外部海王星-土星质量的行星能够动态扰动这些小行星的存在将是低质量恒星周围的宜居带世界可能避免完全干燥的迹象。然而，我们也发现此类巨行星极大地限制了行星形成过程中小行星植入的效率。在未来十年，长基线径向速度研究和罗马空间望远镜微透镜观测无疑将进一步限制这一过程。
2022-02-11 astro-ph.EP
Embryo formation with GPU acceleration: reevaluating the initial conditions for terrestrial accretion
太阳系的类地行星被认为是在数百万年的时间里从一片较小的胚胎和微行星的海洋中积累而成的。由于不可能知道原始太阳星云中固体的表面密度分布和尺寸频率分布，区分各种提出的演化方案一直是历史上困难的。几乎所有以前的类地行星形成的模拟都假设月球到火星的大量胚胎在原始气盘阶段形成于整个内太阳系。然而，通过胚胎增长模型验证这一假设在计算上具有挑战性，因为需要大量的身体。在这里，我们重新评估这个问题的GPU加速，直接N体模拟胚胎生长从r~100公里的微行星。我们发现，胚胎出现的原始气相在一个给定的径向距离已经有类似的质量最大的物体在同一半长轴在现代太阳系。因此，地球和金星达到了它们现代质量的50%，火星质量的胚胎在火星区域形成，谷神星质量的物体在整个小行星带中普遍存在。与其他最近的工作相一致，我们的新的初始条件的陆地吸积模型产生显着改善太阳系类似物时，通过巨大的影响阶段的行星形成。然而，我们仍然得出结论，需要一个额外的动力学机制，如巨行星迁移，以防止地球大规模的火星类似物的增长。
2020-05-07 astro-ph.EP
(704) Interamnia: A transitional object between a dwarf planet and a typical irregular-shaped minor body
（704）Interamnia的直径估计在320至350公里之间，是主带中第五大的小行星，也是填补$D$ > 400公里的四个最大天体（谷神星、灶神星、智神星和海卫二）与$D$ $\lesssim$ 200公里的众多较小天体之间的尺寸差距的少数天体之一。然而，尽管它的尺寸很大，但人们对Interamnia的形状和自旋状态知之甚少，因此，关于它的体积组成和过去的碰撞演化。我们的目的是测试小天体的形状在多大的尺寸和质量上会从接近椭圆形的平衡形状（如在四个最大的小行星的情况下观察到的）转变为在较小的天体（$D$ $\lesssim$ 200 km）的情况下经常观察到的不规则形状。作为ESO VLT/SPHERE大型项目（ID：199.C-0074）的一部分，我们在13个不同时期观察了Interamnia。此外，还记录了几条新的光学光变曲线。这些数据，以及来自文献的恒星掩星数据，被馈送到全数据小行星建模（ADAM）算法，以重建Interamnia的3D形状模型，并确定其自旋状态。Interamnia的体积当量直径为332 $\pm$ 6 km，意味着体积密度为$ρ$ =1.98 $\pm$ 0.68 gcm $^{-3}$，这表明Interamnia -像谷神星和谷神星-含有高比例的水冰，与明显的陨石坑的缺乏相一致。我们的观察揭示了一个形状，可以很好地近似为一个椭球体，这是兼容的流体静力平…
2019-12-18 astro-ph.EP
Calibration of the angular momenta of the minor planets in the solar system
我们的目标是确定小行星的总角动量与太阳-行星系统的总角动量之间的相对夹角，从而改进太阳系不变平面的定向。通过利用公共领域档案中的物理参数，我们为整个太阳系的718041颗小行星分配了合理的质量，包括近地天体，主带小行星，木星特洛伊，海王星外天体，散射盘天体和半人马座。然后结合轨道数据标定这些小天体的角动量，并评估大质量矮行星的具体贡献。并估计了不确定性对质量测定和观测不完全性的影响。我们确定已知小行星的总角动量为$1.7817\times10^{46}$ g $\cdot$ cm $^2$ $\cdot$ s $^{-1}$。该矢量与太阳-行星系统的总角动量之间的相对角$α$计算为14.74 °。通过排除矮行星厄里斯、冥王星和妊神星，它们具有特殊的角动量方向，$α$急剧下降到1.76度;类似的结果适用于每个小行星群。这表明，如果没有这三个质量最大的天体，垂直于小行星总角动量的平面将接近于太阳系的不变平面。另一方面，包含厄里斯、妊神星和鸟神星可以在不变平面的倾角上产生1254质量的差异，这比之前发现的谷神星、灶神星和智神星引起的9质量的差异要大得多。通过考虑所有小行星的角动量贡献，包括看不见的，不变平面的方位改进大于1000质量的倾斜度，$1σ$误差为50-140质量。
2019-09-25 astro-ph.EP
Terrestrial planet formation during giant planet formation and giant planet migration I: The first 5 million years
该研究利用 GENGA 模拟木星、土星生长阶段的类地行星形成，量化星子散射植入、成分混合及盘质量与范围约束。
2024-09-30 astro-ph.EP
