Chaotic diffusion of asteroids in the exterior 1:2 mean motion resonance with Mars
2.1至2.5天文单位之间的内小行星带具有特别的动力学意义,因为它是南极陨石和近地小行星的主要来源。这条内带的边界是偏心型长期共振和与木星的1:3平均运动共振。除非小行星的近日点足够低,可以被火星散射,否则逃逸需要转移到其中一个边界共振点。此外,对于直径为$\gtrsim$ 30公里的小行星,雅可夫斯基力一般不能改变其偏心率和(或)倾角。因此,近心点远离火星的大型小行星可能只有通过离心率的巨大变化才能逃离内带。本文系统地研究了与火星1:2平均运动共振附近轨道的混沌扩散。我们发现,虽然在共振和非共振轨道的混沌轨道演化增加了分散的倾角和偏心率,它并没有显着改变其平均值。我们进一步表明,虽然色散增长是最大的共振轨道,在高$e$的共振作用,以减轻小行星散射火星-使小行星的寿命在带比它本来是一个非共振轨道。对于共振轨道和非共振轨道上的各种大小的小行星来说,观测所需的偏心率变化无法仅通过引力来实现。还分析了共振捕获在保护小行星不与火星相遇方面的作用。
2022-08-05 astro-ph.EP
Binary Asteroid Encounters with Terrestrial Planets: Timescales and Effects
许多与类地行星近距离相遇的小行星都处于双星结构中。在这里,我们计算相关的遭遇时间尺度和调查的影响,遇到一个二进制的共同轨道。我们使用的分析和数值方法与广泛的初始条件相结合。我们的测试案例包括通用的二进制接近,适度,和广泛的分离,以及七个良好的特点近地二进制。我们发现,近的方法(<10地球半径)发生在几乎所有的双星1-10万年的时间尺度。在这样的距离,我们的研究结果表明大幅修改二进制的半长轴,偏心率和倾角,我们量化。在30个地球半径范围内的相遇通常发生在百万年以下的时间尺度上,并对更广泛的双星产生重大影响。近地双星生命中的重要过程,如潮汐和辐射演化,可以被行星遭遇改变或停止。
2011-11-11 astro-ph.EP
V-type Near-Earth asteroids: dynamics, close encounters and impacts with terrestrial planets
与行星相撞的小行星在成分和分类类型上各不相同。近地小行星(NEAs)中有V型,即通过光谱观测分类的玄武岩小行星。在这项工作中,我们研究了V型近地小行星与地球、火星和金星以及月球相撞的概率。我们进行了相关性分析的V型小行星可能产生的陨石坑。为了实现这一目标,我们进行了数值模拟和统计分析的近距离接触和影响之间的V型近地小行星和类地行星在未来10万年。我们发现,V型近地小行星确实可以与所有行星,特别是地球发生撞击,平均每1200万年发生一次。地球上有四个可能由V型近地小行星造成的候选陨石坑。
2016-10-15 astro-ph.EP
Chaotic Transport and Chronology of Complex Asteroid Families
我们提出了一个运输模型,描述了小行星的轨道扩散的3-D空间的适当元素的混沌区域。我们的目标是使用一个简单的随机行走模型来研究的演变,并得出准确的年龄估计动态复杂的小行星家族。为此,我们首先在选定的相空间区域中计算局部扩散系数,该系数表征在适当的偏心率(e_p)和倾斜度(I_p)下的混沌扩散。然后,通过耦合(e_p,I_p)方向的扩散和Yarkovsky/YORP热效应引起的本征半长轴(a_p)方向的漂移,构造了一个Monte-Carlo型程序,并用于跟踪小行星的演化。我们通过将其应用于(490)Veritas家族来验证我们的模型,我们恢复了以前对其年龄的估计(~ 830万年)。此外,我们表明,在适当的元素空间的混沌家族成员的传播是很好地再现在我们的随机行走模拟。最后,我们将我们的模型应用到(3556)Lixiaohua的家庭,这是比Veritas更古老,因此更受热力影响。我们发现Lixiaohua家族的年龄为1.55亿+/-3600万年。
2009-10-30 astro-ph.EP
Chaos in some young asteroid families
小行星家族是一组小行星,它们在分裂事件中有着共同的起源。非常年轻的致密小行星群是研究共振相关混沌和非线性动力学的天然实验室。小行星群目前的动力学结构和演化在很大程度上取决于它们的年龄。在本文中,我们分配子类非常年轻的小行星家族(小于1万年)。我们表明,共振相关的混乱可以发挥非常重要的作用,非常年轻的小行星家族的动力学。在曼陀罗族的情况下,混沌可以解释为高阶平均运动共振9:16与火星。以防霍布森家族的混乱受到世俗共鸣的影响。在其他考虑的情况下(Kappos集群和Lucascavin集群)混沌行为的起源仍然未知。共振的影响在所有情况下都是非常有选择性的:我们在混沌轨道附近看到非常稳定的轨道。在高阶共振中,从初始轨道到最终轨道的转移是通过精确共振中的暂时捕获来实现的。大的小行星(谷神星、灶神星)在共振时对小天体的动力学有重要影响。在某些情况下(如曼陀罗和卢卡斯卡文族),它们的扰动可以扩大混沌运动的范围。
2016-12-15 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
Barrel Instability in Binary Asteroids
大多数近地行星卫星都处于同步自转状态,这通常是潮汐扰动的稳定终点。土星的卫星土星是一个显着的例外,有一个混乱的旋转。彗星的动力学状态是其高偏心率和高度长扁的形状的结果(Wisdom et al. 1984)。由于许多双星小行星也有拉长的秒速,偏心双星中的卫星预计会出现混乱的旋转(Saukuk和Nesvornaly,2010),少数小行星秒速可能处于这种状态(Pravec等人,2016)。二次旋转的问题对于BYORP效应的作用也很重要,BYORP效应可以快速演变同步(但不是非同步)二次旋转的轨道(Rumanuk和Burns,2005年)。在这里,我们报告的结果,一个大的短期数值模拟表明,除了同步和经典的混沌旋转,近在不规则形状的小行星secondaries可以占据一个额外的,中间的旋转状态。在这种“桶形不稳定性”中,次级线圈沿着它的长轴缓慢地滚动,而最长的轴基本上与初级线圈-次级线圈的线保持一致。这种行为可能比完全混沌的旋转更难通过光变曲线检测到,但同样会关闭BYORP。我们表明,二进制的偏心率,分离测量次级的半径和次级的形状都是重要的,以确定系统是否解决同步旋转,混沌翻滚,或桶不稳定。我们比较我们的合成小行星与已知的二进制对的结果,以确定这些行为可能存在于近地小行星二进制人口。
2021-10-16 astro-ph.EP
Do Planetary Encounters Reset Surfaces of Near Earth Asteroids?
诸如太阳风溅射和微陨石撞击等过程可以改变无空气物体表面的光学特性。这就解释了为什么暴露于这些“空间风化”过程的主带小行星的光谱与普通球粒陨石的实验室光谱不匹配。相比之下,近地小行星(NEA)的一个重要部分(在小行星分类中定义为Q型)显示出与OC很好匹配的光谱属性。在这里,我们研究的可能性,Q-型近地小行星经历了最近遇到的类地行星和潮汐重力(或其他影响)在这些遭遇暴露新鲜的OC材料的表面上(从而给它的Q-型光谱特性)。我们使用数值积分来确定近地小行星与行星相遇的统计数据。这些结果被用来计算模型中预期的Q型小行星的比例和轨道分布,它们是空间风化时间尺度t_sw(定义见正文)和最大距离r* 的函数,在最大距离r* 上,行星相遇可以使表面复位。我们发现t_sw ~ 1 e6 yr(在1 AU处)和r* ~ 5 R_pl(其中R_pl是行星半径)最适合数据。值t_sw <1 e5 yr将要求r* > 20 R_pl,这可能是不可信的,因为这些非常遥远的遭遇应该是无关紧要的。如果t_sw > 1 e7年,Q型近地小行星的比例可能比观测到的小行星比例大得多。我们发现,t_sw ~ q^2,其中q是近日点距离,预计如果太阳风溅射控制t_sw,提供了一个更好的匹配的Q型近地小行星的轨道分布比模型与固定的t_sw。我们还讨论了如何地球磁层和辐射效应,如YORP可以影响近地小行星的光谱特性。
2010-05-19 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
Dynamics of rotationally fissioned asteroids: Source of observed small asteroid systems
我们提出了一个模型的近地小行星(NEA)的旋转裂变和随后的动态,描述了创建同步双星和所有其他观察到的NEA系统,包括:双同步双星,高电子双星,三元系统,接触双星。我们的模型只假定Yarkovsky-O 'Keefe-Radzievskii-Paddack(YORP)效应,“碎石堆”小行星物理学和引力相互作用。YORP效应扭转“碎石堆”小行星,直到小行星达到其裂变自旋极限,各组成部分进入相互围绕的轨道(Scheeres,D. J.[2007]。Icarus 189,370-385)。非球形引力势将自旋态耦合到轨道态,并混沌地驱动系统沿着两条主要由质量比区分的演化轨道走向所观察到的小行星类。与此相关的是一个新的双星过程,称为次级裂变-双星系统的次级小行星通过引力扭矩旋转加速,直到它裂变,从而产生一个混乱的三元系统。最初的混沌双星可以通过裂变的次级小行星撞击主小行星、太阳引力扰动和互体潮汐的成分来稳定,以创建同步双星。这些结果强调了母小行星内部初始组件尺寸分布和配置的重要性。近地小行星在内太阳系的大约1000万年的寿命中可能会经历多个双星周期和许多由YORP引起的旋转裂变。旋转裂变和随之而来的动力学是所有NEA系统的原因,包括最常见的同步双星。
2014-04-03 astro-ph.EP
Fuzzy Characterization of Near-Earth-Asteroids
由于与内行星的近距离接触,近地小行星(NEAs)可能具有非常混乱的轨道。由于这种混沌性,对近地小行星的动力学性质进行统计处理变得困难甚至不可能。我们提出了一种新的方法来分类NEAs使用模糊逻辑的方法。我们演示了如何模糊表征的NEAs可以获得和后续的分析可以提供有效的和定量的结果有关的长期动态NEAs。
2009-05-23 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
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 Ryugu Before the Hayabusa2 Encounter
小行星(162173)Ryugu是日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)领导的小行星探测和样本返回飞行任务Hayabusa 2的目标物体。地面观测表明,Ryugu是一颗直径不到1公里的C型近地小行星,但对其详细特性的了解仍然非常有限。本文总结了我们最好的了解Ryugu的物理和动力学特性的基础上遥感和理论建模。这些信息用于构建小行星的设计参考模型,用于在小行星抵达之前制定飞行任务作业计划。特别注意的是Ryugu的表面特性是相关的样品采集。该参考模型有助于读者正确解释隼鸟2号直接获得的数据,不仅促进了对Ryugu本身和其他小天体的科学研究,而且还促进了小天体所揭示的太阳系演化。
2018-04-10 astro-ph.EP
Long-term influence of asteroids on planet longitudes and chaotic dynamics of the solar system
本文的目的是比较不同来源的随机性在太阳系。更准确地说,我们研究的重要性,长期影响的小行星的混沌动力学的太阳系。我们表明,小行星对行星的影响是类似于一个白噪声过程,当这些影响被认为是在一个时间尺度上远远大于相关时间$τ_φ\simeq10^{4}$年的小行星轨迹。我们计算的时间尺度$τ_{e}$后,小行星的随机演化的影响导致的扰动拉普拉斯\textendash拉格朗日长期动力学的初始条件的信息丢失。这个时间尺度的数量级是由理论论证精确确定的。这个时间尺度应该与没有小行星(内在混沌)的太阳系的李雅普诺夫时间$τ_{i}$进行比较。我们得出结论,$τ_{i}\simeq10\, \text{Myr} \ll τ_{e} \simeq10^{4}\, \text{Myr}$,表明外部来源的混乱出现作为一个小扰动的随机长期行为的太阳系,而不是由于内在的混乱。
2017-07-12 astro-ph.EP nlin.CD
Numerical predictions of surface effects during the 2029 close approach of asteroid 99942 Apophis
小行星(99942)Apophis在2029年的近距离接近将是不久的将来最重要的小天体遭遇事件之一,并提供了一个很好的机会进行现场勘探,以确定小行星的表面特性,并测量可能改变其风化层结构的任何潮汐效应。表面重塑力学已成为一个新的焦点,小行星研究人员由于其解释表面观测,包括空间风化效应的重要影响。本文提供了一个预测的潮汐效应,在2029年遇到的,重点是表面刷新是否会发生由于风化层运动。由于潮汐相遇的物体的潜在形状修改首先被证实是可以忽略不计的小系统模拟,因此,只有外部扰动考虑这项工作(尽管如此,地震引起的震动移动块可能仍然发挥微弱的作用,我们将在未来的工作中研究这种机制)。一个两阶段的方法来模拟小行星表面粒子(风化层)的响应的基础上软球实现的并行N体重力树代码pkdgrav。阿波菲斯的全身模型在预测的轨道上经过地球,以生成作用在表面目标点上的所有力的数据。然后使用在局部框架中构建的沙堆来近似风化层材料;沙堆在遭遇过程中感受到的所有力都被施加为外部扰动,以模仿风化层在整个场景中的行为。小行星表面的局部力学环境的详细表示,导致全球表面环境的变化,由于遭遇的估计。典型的扰动模式,取决于小行星的方向和旋转感在近地点。
2014-08-01 astro-ph.EP
An astrometric mass estimate for asteroid (223) Rosa
外主带小行星(223)罗莎是欧空局(欧洲航天局)Jupiter ICy卫星探测器(JUICE)任务在前往木星途中经过小行星带时可能的飞越目标。非常低的散射度和没有特征的红色光谱表明在托伦分类法中是一颗P型小行星,尽管目前已知的体积密度与这一分类法并不完全相符。这项工作的目的是获得新的估计的质量和体积密度(223)罗莎。罗莎的质量是通过分析过去与罗莎有过密切接触的小型“测试”小行星的引力偏转得出的。为了找到适合于质量测定的此类事件,在$1980-2030$的时间跨度内对约900,000颗小行星进行了相遇搜索。确定了三次相遇,从中得出了Rosa的两个独立质量估计值:分别为$M = (5.32 \pm 2.17) \times 10^{17}$ kg和$M = (3.15 \pm 1.14) \times 10^{17}$ kg。加权平均值为$M = (3.62 \pm 1.25) \times 10^{17}$ kg。当采用$D = 83 \pm 8$ km的有效直径时,这产生$ρ= 1.2 \pm 0.5 \mathrm{\,g\,cm^{-3}}$的堆积密度。这种体积密度估计与托伦分类法P型小行星的典型密度一致。
2022-10-08 astro-ph.EP
Dynamical evolution and chronology of the Hygiea asteroid family
小行星(10)小行星(10)是主带中体积和质量第四大的小行星,也是其家族中最大的成员。以前的工作研究了在该族轨道区域与小行星近距离相遇的长期影响,并分析了该族成员的分类和动力学特性。在本文中,我们将DeMeo和Carry(2013)的高质量SDSS-MOC 4分类方案应用于海鲶科核心和晕的成员,我们获得了获得$3σ$所需的最小时间和相遇次数的估计(或99.7%)与(10)近距离接触引起的固有$a$变化的相容频率分布函数,本文研究了在存在和不存在Yarkovsky力的情况下,小行星在长期共振位形附近的行为,并利用Yarkovsky效应和YORP效应,用两种方法首次估计了小行星族的年龄。根据Vokrouhlicknick等人(2006 a,b)的方法,该科至少有2亿年的历史,估计年龄为$T = 3200^{+380}_{-120}$ Myr,初始喷射速度场相对较大。令人惊讶的是,我们发现,家庭的年龄可以缩短$\simeq$ 25%,如果近距离接触所造成的动力学流动性与(10)dichroea也考虑在内,这开辟了有趣的新的研究路线与大质量的天体家庭的动力学演化。在我们对小行星家族的分类分析中,我们还确定了一个新的V型候选者:小行星(177904)(2005 SV 5)。如果得到证实,这可能是在外部主带中发现的第四个V型物体。
2013-10-22 astro-ph.EP
The spin state of asteroid Apophis and a prediction of its change during the 2029 close encounter with Earth
Charles University(查理大学);Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院天文研究所);Florida Space Institute, University of Central Florida(中佛罗里达大学佛罗里达太空研究所)
通过2012-2013和2020-2021年的光度观测,研究阿波菲斯的自转状态,预测2029年接近地球时自转状态的变化,考虑地球引力扭矩影响。
2026-04-27 astro-ph.EP
Spin State Evolution of (99942) Apophis during its 2029 Earth Encounter
我们探讨了2029年地球遭遇小行星(99942)阿波菲斯的非主轴自旋状态的影响,利用最近的光学和雷达观测提供的精确轨道,自旋状态和惯性信息。通过分析小行星的轨道耦合和刚体姿态动力学,我们给出了小行星飞掠后可能的自旋状态范围。这些自旋态分布对于规划阿波菲斯观测活动和航天器任务,特别是OSIRIS-APEX,将是有价值的。模拟表明,引力引起的小行星翻滚周期和旋转角动量方向(极)的变化可能是显著和可测量的。对于目前的自旋状态和惯性估计及其不确定性,阿波菲斯很可能保持在短轴模式(SAM)翻滚状态,但其有效自旋率可能会减半或加倍。它的极点可能会移动10度或更多,并在经度上增加,同时向黄道面移动。这些自旋状态的变化对小行星的接近姿态和质量分布非常敏感。通过地面跟踪小行星的自旋状态,这种灵敏度将有助于完善质量分布知识。我们还讨论了这种突然的自旋状态改变阿波菲斯的Yarkovsky加速度和地球物理性质的影响,确定可能的途径,表面和内部的变化,最值得注意的是,如果阿波菲斯是一个接触二进制。比较从地面观测中获得的飞越前后惯性估计值将有助于评估可能的地球物理变化的程度。
2022-10-24 astro-ph.EP
Non-gravitational Perturbations and Virtual Impactors: the case of asteroid 2009 FD
小行星2009 FD可能在2185年至2196年之间撞击地球。长期传播到可能的影响和干预行星遭遇使2009 FD在危险评估方面最具挑战性的小行星之一。为了计算准确的撞击概率,我们使用2009年FD的物理特性和近地小行星群的一般特性来模拟Yarkovsky效应。我们用两种独立的方法进行危险评估:第一种方法是NEODyS和Sentry使用的标准撞击监测算法的推广,而第二种方法是基于蒙特卡罗方法。这两种方法都在7维空间中生成轨道样本,该空间包括轨道要素和表征Yarkovsky效应的参数。在2185年与地球相遇期间,最高的撞击概率是$2.7 \times 10^{-3}$。在2185之后的影响对应于谐振返回是可能的,最相关的是在2190中,概率为$3 \times 10^{-4}$。这两种数值方法都可以在将来用于处理类似的情况。用解析理论可以预测2185年散射相遇的共振回波结构和靶面上可能的小孔列表。
2014-10-22 astro-ph.EP
How selection and weighting of astrometric observations influence the impact probability. Asteroid (99942) Apophis case
目的是表明,在小行星与地球碰撞的可能性很低的情况下,适当选择和权衡数据对于撞击调查至关重要,并使用广泛的数值模拟分析撞击的可能性。通过蒙特卡罗特殊方法,产生了大量的“克隆”轨道。对6维参数空间中的全部轨道要素,例如观测材料所允许的整个置信区域中的轨道要素进行了研究。根据(99942)阿波菲斯的1000个天体测量数据,推导出2029年4月13日与地球近距离相遇时,地心相遇距离的最佳解为6.065 \pm 0.081 R_{Earth}。目前的不确定性允许在这些遭遇期间的特殊配置(“钥匙孔”),这可能导致阿波菲斯在未来的方法中非常接近的遭遇。两组钥匙孔与2036年(2029年4月13日最小距离5.7736-5.7763 R_{Earth})和2037年(最小距离6.3359-6.3488 R_{Earth})与地球的近距离接触有关。我们最精确的模型的标称轨道几乎正好在这两个碰撞锁孔组之间的中间。在这两个星系群之间的最小距离5.97347 R_{Earth}(接近标称轨道)处发现了2076年撞击的一个非常小的锁眼。
2009-03-16 astro-ph.EP
Predictions for Dusty Mass Loss from Asteroids during Close Encounters with Solar Probe Plus
“太阳探测器+”(SPP)任务将从2018年开始探索太阳的日冕和最内层的太阳风。该航天器还将接近一些近日点小于0.3 AU的水星过境小行星。在较小的日心距离,这些物体可能开始失去质量,从而成为“活跃的小行星”与彗星一样的彗星或尾巴。本文收集了一个数据库的97个已知的水星穿越小行星可能会遇到SPP,它提出了估计其随时间变化的可见光通量和质量损失率。假设天空背景减除的效率与STEREO相似,我们发现大约80%的小行星足够明亮,可以被SPP的宽视场成像仪(WISPR)观察到。这些小行星的气体/尘埃质量损失模型的开发和校准对现有的观测。该模型用于估计球形彗发的可见光通量和空间范围。只有当小行星接近太阳的距离小于0.2天文单位时,才能观测到尘埃云。该模型预测,在2018年至2025年的主要SPP任务期间,应该有113个离散事件(24个独特的小行星),在此期间,模型彗星的角度大小可由WISPR解析。其中最大的一颗对应于小行星3200法厄同、137924、155140和289227,它们的角大小都在15到30角分之间。我们注意到SPP的轨道可能仍然会改变,但无论细节如何,仍然有很多机会进行富有成效的小行星观测。
2016-06-06 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
Shaking and Tumbling: Short- and Long-Timescale Mechanisms for Resurfacing of Near-Earth Asteroid Surfaces from Planetary Tides and Predictions for the 2029 Earth Encounter by (99942) Apophis
本文以 2029 年 Apophis 与地球交会为背景,通过多尺度数值模拟研究行星潮汐驱动的短时标地震摇晃和长时标翻滚坡度演化对近地小行星表面重塑的作用,并预测其可被未来 OSIRIS-APEX 任务检验。
2024-10-04 astro-ph.EP
Influence of the Centaurs and TNOs on the main belt and its families
半人马座是轨道位于巨行星轨道之间的物体。它们被认为主要来自海王星外天体,也是近地天体的来源之一。海王星外天体(TNO)穿过海王星的轨道,产生了半人马座。我们调查他们与主带小行星的相互作用,以确定如果混乱的散射所造成的近距离接触和这些机构的影响可能发挥了作用,在主带的动力学演化。我们发现,到达内太阳系的半人马座和TNO可以改变主带小行星的轨道,但前提是它们的质量在单次遭遇时比太阳质量小10亿,或者在多次近距离遭遇时比太阳质量小一个数量级。半人马座和TNO不太可能在主带中有大量分散的年轻小行星家族,但它们可能扰乱了一些老的小行星家族。目前起源于半人马座或海王星外天体的主带小行星可能位于外带,寿命短于4 My,最有可能在2.8 au和3.2 au之间,离心率比典型的主带小行星大。
2016-11-17 astro-ph.EP
Determinations of asteroid masses using mutual encounters observed in the Legacy Survey of Space and Time
本研究基于LSST 10年巡天模拟,预测了通过精确天体测量近距离引力交会中的主带小行星对来测定小行星质量的能力,发现结合LSST前数据可大幅提升测量精度与数量,使已知小行星质量增加约10倍。
2025-04-01 astro-ph.EP
Near-Earth Asteroid Satellite Spins Under Spin-Orbit Coupling
我们开发了一个四阶数值积分器来模拟两个具有任意质量分布的刚体在相互引力势的影响下的耦合自旋和轨道运动。我们模拟的动力学组件在良好的特征二元和三元近地小行星系统,并使用截面图的表面映射可能的自旋配置的卫星。对于异步卫星,分析揭示了卫星的自旋状态是混沌的相空间的大区域。对于同步卫星,我们表明,天平动振幅可以达到可检测的值,即使是适度细长的形状。相空间中混沌区域的存在对双星小行星的演化有重要影响。它可能会大大增加自旋同步时间尺度,解释观察到的异步二进制文件的比例,延迟BYORP类型的演变,并延长二进制文件的寿命。由于大的振动而引起的自旋速率的变化也影响了光变曲线和雷达观测的分析和解释。
2015-02-04 astro-ph.EP
Chaotic zones around rotating small bodies
太阳系的小天体,如小行星、海王星外天体、彗星核、行星卫星,直径小于一千公里,通常形状不规则,通常像哑铃或接触双星。这种重力哑铃的旋转在其周围产生了一个混沌轨道区。我们确定其程度分析和数字。我们发现,混沌区膨胀显着,如果旋转速率降低,特别是,该区域膨胀超过两倍,如果旋转速率降低10倍的“离心破碎”阈值。我们说明的混沌轨道区的性质的例子中的全球轨道动力学小行星243伊达(它有一个月亮,Dactyl,轨道附近的混沌区的边缘)和小行星25143丝川。
2017-05-08 astro-ph.EP nlin.CD
APOPHIS -- Effects of the 2029 Earth's Encounter on the Surface and Nearby Dynamics
阿波菲斯99942在2029年与地球的近距离接触可能会提供有关小行星物理特征的信息,并测量地球对小行星表面的影响。在这项工作中,我们分析了阿波菲斯的表面和附近的动力学。并分析了2029年与它相遇对地表和附近环境可能产生的影响。我们考虑具有均匀密度(1.29 g $\cdot$ cm $^{-3}$、2.2 g $\cdot$ cm $^{-3}$和3.5 g $\cdot$ cm $^{-3}$)的340米多面体。计算出倾斜角,以及它们在接近过程中出现的变化。当在我们的模拟中使用低密度时,这种变化达到4 $^{\circ}$,并且当密度高时达到2 $^{\circ}$。得到了零速度曲线、平衡点及其拓扑分类。我们发现了四个外部平衡点,其中两个是线性稳定的。我们还进行了数值模拟的机构轨道的小行星,考虑到不规则的引力场的阿波菲斯和两个额外的情况下的扰动:太阳辐射压力和地球的扰动在接近。辐射压力在小行星附近起着重要的作用,只有厘米大小的粒子在积分时间内幸存下来。对于2.2 g $\cdot$ cm $^{-3}$和3.5 g $\cdot$ cm $^{-3}$的密度,半径为5 cm的颗粒区域存活了30年的模拟,对于1.29 g $\cdot$ cm $^{-3}$,仅半径为15 cm的颗粒存活。当增加近距离碰撞效应时,喷射和碰撞大约大30-50倍,但大约56-59%的粒子仍然在碰撞中幸存…
2021-11-15 astro-ph.EP
The dynamical evolution and the force model for asteroid (196256) 2003 EH1
本文主要研究阿莫尔群小行星(196256)2003 EH1的动力学。据了解,小行星2003 EH 1与象限仪座流星雨的主要年度流星雨之一有关。在这项工作中,我们分析了各种摄动因素对小行星运动的影响。基于标称轨道演化和初始置信域大小,采用五种不同的方法进行摄动估计。对2003EH1动力学演化影响最大的是来自太阳、主要行星和月球的引力以及太阳的相对论效应。不太重要的是地球、太阳和木星的扁率;来自智神星、谷神星、灶神星和冥王星的引力摄动;以及行星、月球和冥王星的RE。通过对小行星2003 EH 1的运动方程和500个克隆体的积分,对小行星2003 EH 1的混沌性和演化进行了研究。通过积分精度估计,确定了时间间隔(1000~4000年)。我们计算了邻近轨道的平均指数增长因子(MEGNO),发现MEGNO仅在1700 - 2300区间小于2。2300年后MEGNO参数增加,表明运动不稳定。结果表明,从现在起的300年时间间隔内,轨道可以被认为是规则的,而在这个时间间隔之外,轨道可以被认为是混沌的。原因,正如我们所假设的,是频繁的小行星与木星的接近和拱点节点共振的重叠。
2020-06-20 astro-ph.EP
Rapid formation of binary asteroid systems post rotational failure: a recipe for making atypically shaped satellites
本研究通过模拟碎石堆小行星旋转失效后的碎片盘演化,提出潮汐遭遇与合并机制可快速形成扁球或双瓣状卫星,解释了观测到的非典型卫星形状。
2024-07-22 astro-ph.EP
Direct $N$-body simulations of satellite formation around small asteroids: insights from DART's encounter with the Didymos system
本文利用$N$体模拟研究Didymos-Dimorphos型双小行星,发现主星抛射约$2-3\%$质量后数天内即可混沌吸积出卫星,并解释其形状、自转及多体系统形成。
2024-01-18 astro-ph.EP
Shallow Encounters' Impact on Asteroid Deflection Prediction and Implications on Trajectory Design
本研究对比解析模型与数值模拟,揭示远距离浅近摄动交会会显著改变小行星偏转轨迹,并为任务轨迹规划提供设计准则。
2024-04-04 astro-ph.EP cs.SY eess.SY
Observational Investigation of the 2013 Near-Earth Encounter by Asteroid (367943) Duende
2013年2月15日,小行星367943 Duxe(2012 DA14)在27,700公里高度或4.2地球半径处遭遇近地天体。我们在这里提出了一个广泛的,多观测活动的结果,旨在探测光谱和/或旋转的变化,由于与地球的引力相互作用,在飞越Duplant。我们的光谱数据显示,在数据的系统不确定性内没有变化。飞掠后的光变测光结果对杜特尔特的自转状态有很强的约束,表明它是非主轴自转,其基本周期为P1 = 8.71 ± 0.03,P2 = 23.7 ± 0.2小时。多重光变曲线分析技术,加上理论上的考虑和延迟多普勒雷达成像,使我们能够将这些周期分配给特定的旋转轴的身体。特别地,我们认为Dufford现在处于一个非主短轴模式的旋转状态,其进动周期等于P_1,绕对称轴的振荡速率等于P_2。飞掠前光度数据集固有的时间和信噪比限制使得很难明确诊断这些时间段是否代表飞掠期间由于重力扭矩而引起的变化。然而,基于多种分析技术和一些可扩展性的参数,我们认为,Dujiang经历了一个旋转的变化,在行星遇到的岁差旋转周期的增加。我们对现有数据的首选解释是,岁差率从飞越前的8.4小时增加到飞越后的8.7小时。Benson等人(2019年)的一篇配套论文提供了对这一事件的更详细的动力学分析,并将数据与从Duplane的简单形状模型计算的合成光曲线进行了比较。(摘要缩写)
2019-11-01 astro-ph.EP
Lucy Mission to the Trojan Asteroids: Instrumentation and Encounter Concept of Operations
露西任务在与七个特洛伊小行星目标的五次飞越中完成了科学研究。这种任务架构推动了一种操作设计概念,最大限度地提高科学回报,在可能的情况下提供观测冗余,具有自主故障保护功能,并利用机载目标跟踪近距离接近。在收集科学数据的时间相对较短的关键时期内,这些设计考虑因素降低了风险。有效载荷套件包括一个彩色相机和红外成像光谱仪、一个高分辨率全色成像仪和一个热红外光谱仪。飞行任务的设计允许同时观测所有仪器。此外,两个航天器子系统也将为科学调查作出贡献:终端跟踪照相机将在最近接近时获得宽视场成像,以确定每个特洛伊目标的形状,电信子系统将对航天器进行多普勒跟踪,以确定每个特洛伊目标的质量。
2021-04-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
Orbital Evolution of 4179 Toutatis
小行星1934 CT 1989 AC,也被称为4179 Toutatis,是一颗阿波罗和火星交叉的小行星,其轨道混乱,与木星的共振比为3:1,与地球的共振比为1:4,并且经常接近地球。它被列为潜在危险物体(PHA)。这项研究的目的是调查4179 Toutatis被逐出太阳系的可能性。本文给出了4179 Toutatis在~300 kyr时间间隔内的轨道演化。利用水星子程序包,考虑了太阳系八大行星的引力摄动,对它的轨道演化进行了研究。在相对于太阳系寿命(~10 Gyr)的非常短的时间尺度(~300 kyr)内,小行星4179 Toutatis给出了一个混乱运动的例子,可以导致小行星向外移动,并可能随后逃离太阳系。
2013-02-28 astro-ph.EP
A record of planet migration in the Main Asteroid Belt
主要的小行星带位于火星和木星的轨道之间,但该区域并不均匀地充满了小行星。在小行星分布的不同位置有一些空隙,称为柯克伍德空隙,这些空隙与巨行星的轨道共振有关;放置在这些位置的小行星遵循混乱的轨道并逃离小行星带。在这里,我们表明,所观察到的分布的主带小行星并不均匀,即使是动态稳定的年龄超过太阳系的那些地区。我们发现了一种小行星过度消耗的模式,特别是在柯克伍德间隙的外部,与5:2,7:3和2:1木星共振有关。这些特征在太阳系目前的结构中不能用行星摄动来解释,但与约40亿年前木星和土星迁移期间引力共振扫过而产生的小行星动力抛射是一致的。
2009-06-24 astro-ph.EP
Evidence from the asteroid belt for a violent past evolution of Jupiter's orbit
我们利用主小行星带中大(> 50 km)小行星的当前轨道结构来约束巨行星从原始轨道迁移到当前轨道时的演化。Minton和Malhotra(2009年)指出,主带中大型小行星的轨道分布可以通过巨行星在τ ~ 0.5My时间尺度上的指数衰减迁移来重现。然而,自洽的数值模拟表明,在如此短的时间尺度上,巨行星的微行星驱动的迁移与它们的半长轴的指数变化不一致(Hahn & Malhotra,1999)。实际上,典型的时间尺度是τ> 5 My。当巨行星在这个时间尺度上的迁移应用于小行星带时,所得到的轨道分布与观测到的轨道分布不一致。然而,行星间的相遇会大大加快行星迁移的速度。考虑一个演化,木星和土星都与海王星质量的行星(可能是天王星或海王星本身)近距离相遇,第三颗行星在被土星向内散射后,又被木星向外散射。这种情况导致木星和土星之间的轨道间隔非常迅速地增加,我们在这里显示对小行星带的结构只有轻微的影响。这种类型的演化被称为跳跃木星案例。我们的研究结果表明,迁移前的小行星带的总质量和动力学激发与目前观察到的相当。此外,他们暗示,在迁移之前,木星和土星的轨道比现在的轨道要小得多。
2010-09-08 astro-ph.EP
Masses, bulk densities, and macroporosities of asteroids (15) Eunomia, (29) Amphitrite, (52) Europa, and (445) Edna based on Gaia astrometry
盖亚数据发布2(DR 2)包括14,099颗小行星的毫角秒精度天体测量。我们探索的实际影响,这些数据的目的,小行星的质量和轨道估计估计的质量分别为四个大的小行星。我们使用盖亚天体测量和/或地球天体测量的各种组合,以确定盖亚对估计质量的影响。通过利用已公布的信息,估计量和陨石类似物,我们也得到估计的体积密度和大孔隙率。我们应用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)算法小行星的质量和轨道估计建模小行星-小行星近距离接触四个独立的大小行星,试图估计他们的质量的基础上,同时研究多个测试小行星的近距离接触。为了验证我们的算法和数据处理,我们应用MCMC算法的纯轨道确定的主带小行星(367)Amicitia和比较残差先前公布的。此外,我们试图根据(445)Edna与(1764)Cogshall的近距离相遇,单独使用盖亚天体测量来估计它的质量。在(367)Amicitia轨道的情况下,我们找到了一个解决方案,改进了以前公布的解决方案。(445)Edna的研究揭示了单独使用DR 2天体测量进行质量估计是不可行的,必须与其他来源的天体测量相结合才能获得有意义的结果。我们发现,DR 2和地球为基础的天体测量结果的组合大大降低了不确定性,并通过扩展,显着改善的结果相比,那些计算的基础上不太准确的地球为基础的天体测量。
2021-11-12 astro-ph.EP astro-ph.IM
Apsidal Precession in Binary Asteroids
本文通过数值模拟研究双小行星中次星形状与自旋对轨道拱线进动的影响,并结合Didymos观测推断Dimorphos在DART撞击后被显著拉长,同时揭示次星非主轴旋转可导致近心点经度混沌演化。
2024-06-06 astro-ph.EP
Spin-orbit resonances of high-eccentricity asteroids: regular, switching, and jumping
在高偏心率轨道($e > 0.9$)上发现的太阳系小行星和彗星很少,但在原始微行星盘和垂死恒星周围的系外行星系统中,此类物体被认为很常见。对于2006年HY 51,主带小行星与已知的最高偏心率0.9684,我们调查可能的旋转状态,今天使用我们的计算机高效的混沌过程模拟方法。从随机的初始条件开始,我们发现这颗小行星不可避免地被捕获到稳定的自旋轨道共振中,通常在几十到一百万年内。通过在端点附近直接积分运动方程来确认共振。大多数共振都位于高自旋值的960倍以上的平均运动(如964:1或4169:4),对应的旋转周期为几天。在高偏心率区我们发现了三种类型的共振:1)具有弱振动远日点速度和整数自旋轨道可调性的规则环流; 2)具有取向交替的高阶开关共振; 3)具有取向交替的高阶开关共振; 4)具有取向交替的高阶开关共振。(0或$π$)和侧向($π/2$)在远日点和近日点的角度; 3)在自旋轨道不对称的情况下,远日点自旋在两个量子态之间交替的跳跃共振。在高自旋速率下,平衡岛数量众多,但参数空间面积很小,因此需要数百万个混沌游荡轨道才能偶然捕获其中一个。我们讨论了这一发现的起源和命运的高偏心率的对象和扩展到全三维治疗这种分析的前景的影响。
2021-04-22 astro-ph.EP
The dynamically hazardous asteroid 2025 TV$_{10}$. A new co-orbital asteroid of Venus
São Paulo State University (UNESP)(圣保罗州立大学);Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia(跨机构电子天文学实验室);LIRA, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité, CY Cergy Paris Université, CNRS(LIRA,巴黎天文台,巴黎文理研究大学,索邦大学,巴黎西岱大学,CY塞尔吉巴黎大学,法国国家科学研究中心)
研究发现2025 TV₁₀是金星共轨道中潜在危险性最高的小行星之一,其轨道特征使其成为地球碰撞风险的重要关注对象。
2026-01-29 astro-ph.EP
An interstellar origin for Jupiter's retrograde co-orbital asteroid
小行星(514107)2015 BZ509最近在木星的共轨区域被发现,并围绕太阳逆行。已知的外太阳系的混沌动力学至今还无法确定它的起源。在这里,我们对稳定轨道进行了高分辨率的统计搜索,并显示小行星(514107)2015 BZ 509自太阳系形成以来一直处于当前的轨道状态。这一结果表明,(514107)2015 BZ 509是在过去45亿年的星际介质中捕获的,因为行星形成模型无法产生这样一个原始的大倾角轨道,其中近共面轨道上的行星与共面碎片盘相互作用,必须产生太阳系的低倾角小天体储存库,如小行星和柯伊伯带。这一结果也意味着目前在太阳系的近极轨道上存在更多的太阳系外小行星。
2018-05-23 astro-ph.EP
Physical Properties of Asteroids in Comet-like Orbits in Infrared Asteroid Survey Catalogs
我们利用红外天文卫星、AKARI和广域红外巡天探测器根据其轨道特性(即,相对于木星的Tisserand参数TJ和远日点距离Q)。我们发现,(i)根据我们的标准,有123颗小行星在彗星状轨道上(即,(2)80%的低轨道天体具有低轨道密度,pv < 0.1,与彗星核一致;(3)低轨道天体的尺度分布比活动彗星核的尺度分布浅,即累积尺度分布的幂指数在1.1左右;(4)出乎意料地,有相当数量的天体(即,25)的小行星在彗星般的轨道有很高的pv,pv > 0.1。我们注意到,这种高散射度天体大多由分布在近地空间(近日点距离q < 1.3天文单位)的小天体(D < 3公里)组成。我们认为,这种高能量的小天体容易受到雅科夫斯基效应的影响,并通过与行星的混沌共振漂移到彗星般的轨道上。
2014-05-12 astro-ph.EP
Expected spectral characteristics of (101955) Bennu and (162173) Ryugu, targets of the OSIRIS-REx and Hayabusa2 missions
NASA的OSIRIS-REx和JAXA的Hayabusa 2样本返回任务目前正在途中,分别遇到原始近地小行星(101955)Bennu和(162173)Ryugu。光谱和动力学证据表明,这些近地小行星起源于主带的内部。在这个区域有几个原始的碰撞家族,这两个小行星最有可能起源于Polana-Eulalia家族复合体。我们提出了预期的光谱特征的基础上,我们的研究,我们的原始碰撞家庭在内部带:Polana,Eulalia,Erigone,Sulamitis,和克拉丽莎的目标。观测是在我们的原始小行星光谱巡天(PRIMASS)的框架内进行的。我们的研究结果是特别相关的规划和解释的现场图像和光谱将获得的两个航天器在遇到他们的目标。
2018-05-22 astro-ph.EP
The Puzzling Mutual Orbit of the Binary Trojan Asteroid (624) Hektor
带有卫星的小行星是限制我们太阳系形成和演化的天然实验室。特洛伊小行星(624)Hektor是目前已知的唯一一颗拥有小卫星的特洛伊小行星。基于W. M。Keck自适应光学观测,我们发现了一个独特的和稳定的轨道解,这是不常见的相比,其他大型多小行星系统的轨道研究至今。根据自1957年以来记录的光变曲线观测,我们发现,由于Req=125 km的大主星可能由两个联合叶组成,月球可能是低速相遇的喷出物,形成了系统。赫克托尔系统的密度与L5特洛伊双星(617)帕特洛克罗斯相当,但由于它们在物理性质和反射光谱上的差异,这两颗被捕获的特洛伊小行星可能有不同的组成和起源。
2014-02-28 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
Chaos over Order: Mapping 3D Rotation of Triaxial Asteroids and Minor Planets
在二体系统中,用三轴刚体椭球近似的天体,由于受到中心质量的时变引力矩的作用,会发生混沌旋转。在小的轨道偏心率值,旋转是短期有序和可预测的相称的自旋轨道共振,而在偏心率接近1,混沌完全接管。在这里,我们提出了完整的三维旋转运动方程围绕所有三个主轴的三轴小行星和两个独立的方法的数值解的基础上欧拉旋转和四元数代数。结合欧拉运动方程的试积分和GALI($k$)方法,对整个偏心率范围内的混沌旋转区域进行了数值研究。我们量化的顺序-混沌边界形状的依赖性,通过改变一个prolateness参数,并发现,主要的1:1自旋轨道共振消失特定的适度长扁的形状已经在偏心率低至0.3。在一个固定的低程度的prolateness和完全消失在约0.8的偏心率随着偏心率的增加,周围的主要1:1共振的短期稳定性的岛屿收缩。这座岛也被混沌侵占,在较长的时间尺度上,表明较长的李雅普诺夫指数。在3:2自旋轨道共振附近的轨道在较小的偏心率下变得混乱,但在高达0.8的偏心率下出现有序旋转的分离包体。初始扰动的旋转速度在纬度远离精确平衡的结果在自由天平动,章动,极移,这是不匹配的线性化分析忽略惯性项。
2022-04-04 astro-ph.EP
Fugitives from the Hungaria region: close encounters and impacts with terrestrial planets
匈牙利小行星的轨道位于$1.78< a< 2.03$ AU、$e<0.19$、$12^\circ<i<31^\circ$之间的元素空间区域,可能是近地小行星的来源。这些小行星以(434)匈牙利命名,相对较小,因为该组中最大的成员直径仅为11公里。它们主要受到木星和火星的扰动,可能成为火星穿越者,之后,它们甚至可能穿越地球和金星的轨道。在本文中,我们分析了近距离接触和可能的影响逃逸匈牙利与类地行星。在大约8000个已知的匈牙利人中,我们选择了200个位于该组边缘的物体。我们将它们1亿年来的轨道整合在一个简化的行星系(火星到土星)模型中,该模型只受引力的影响。我们挑选了一个样本的11个对象(每个有50个克隆)与大的变化,在半长轴,并重新启动数值积分的引力模型,包括行星从金星到土星。由于近距离接触,其中一些会达到高倾角和偏心率,这反过来又会导致对金星,地球和火星的相对较高的速度影响。我们统计分析了所有与类地行星的近距离接触和撞击,并确定了这些虚构的匈牙利行星的接触和撞击速度。
2013-04-09 astro-ph.EP stat.AP
Portrait of Theobalda as a Young Asteroid Family
(778)Theobalda小行星家族迄今为止很少引起注意,但我们的研究表明它在几个方面很重要。本文探讨了Theobalda家族的起源和演变。首先,我们确定的家庭作为一个统计相关的空间中的合成真元组。使用层次聚类方法和采用截止速度d_{cutoff} =85 m/s,我们发现,Theobalda家庭目前由128个成员。该族位于外带,靠近固有半长轴a_{p} ~3.175 au。这个区域被几个三体平均运动共振穿过,这引起了显着的混沌区。因此,大多数家庭成员居住在混沌轨道上。使用两种独立的方法,混沌年表和向后整合,我们发现Theobalda家族只有6.9 +/- 2.3百万岁。我们还估计,该族很可能是由撞击直径为D_{PB} ~78 +/- 9 km的母体而形成的。
2010-07-10 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
A Dedicated Lunar Trojan Asteroid Survey with Small Ground-Based Telescopes
一颗共轨小行星与一颗次要天体共享围绕其主要天体的轨道。虽然更常见的是一颗小行星与一颗行星共享围绕太阳的轨道,但一颗共轨小行星同样可以共享月球围绕地球的轨道。虽然这类小行星离地球很近,因此相对明亮,但它们在天空中的快速运动可能会逃过近地小行星调查的检测。发现这种月球共轨小行星(我们在此统称为月球特洛伊小行星或LT)将促进我们对内太阳系轨道动力学的理解,并将为越来越多的地月空间飞行任务提供研究机会。目前还没有已知的LT小行星,最近一次发表的关于这些小行星的调查是在近40年前进行的。理论上已经确定,地月L4和L5点附近的轨道可以存活数百万年。虽然这个时间尺度比太阳系的寿命短,但它引入了暂时捕获小行星进入LT状态的可能性。该项目旨在利用现代技术对LT的数量进行观测评估。使用iTelescope网络的四个小型地面望远镜,天空中的$8340\;deg^2$被测量到$15^{th}$等。虽然探测到一个快速移动的近地物体,但没有观测到LT。我们用$H<26$推导出了$\lesssim 5$ LT的一个上限。
2022-03-14 astro-ph.EP
Dynamical erosion of the asteroid belt and implications for large impacts in the inner solar system
大行星的弱共振和长期扰动的累积效应产生了小行星在长时间尺度上的混沌行为。动力学混乱是目前小行星带中直径D > 10公里的小行星的主要损失机制。通过对主小行星带区域试验粒子长期演化的数值分析,发现主小行星带区域试验粒子的动力学损失历史符合对数衰减规律。在我们的模拟中,在t = 1 My处建立的损失率函数持续到至少t = 4 Gy,几乎没有偏差。我们的研究表明,自小行星带目前的动力学结构建立1百万年以来,由于这种动力学侵蚀,小行星带区域经历了大量的损耗-损失了多达50%的大型小行星。由于小行星从主带的动力消耗近似于对数,在10-200 My和0.2-4 Gy的时间间隔内发生了等量的消耗,大约是每个间隔内主带中大型小行星数量的30%。我们发现,由于动力学混沌而逃离主带的小行星撞击地球的概率约为0.3%。我们的模型表明,在过去的3戈瑞期间,大型小行星的撞击率下降了3倍,目前直径大于10公里的天体撞击类地行星的通量比目前在陨石坑年表和撞击危险风险评估中使用的估计数大约小一个数量级。
2009-12-06 astro-ph.EP
Inversion Framework of Internal Mass Distribution Parameters of Asteroid Apophis from Dynamical Observations
Beihang University(北京航空航天大学);Politecnico di Milano(米兰理工大学);Beijing Institute of Spacecraft System Engineering(中国航天科技集团五院北京卫星系统工程设计部)
本研究提出一种基于粒子群优化的反演框架,利用阿波菲斯近距离飞掠的动力学观测数据反演其内部质量分布,经验证可高精度区分不同内部结构,为小行星探测观测提供指导。
2026-08-31 astro-ph.EP