小行星YORP效应的可探测候选体

YORP (Yarkovsky-O''Keefe-Radzievskii-Paddack)效应是小行星长期动力学演化的机制之一. 与碰撞、引力摄动等因素相比, YORP效应作用量级小, 短时标观测效应不明显, 这给直接测量YORP效应带来了很大的困难. 利用小行星光变数据库中已知的小行星数据, 统计了小行星的自转速率分布, 使用核密度估计以及Kolmogorov-Smirnov检验分别分析了近地小行星和主带小行星自转速率的分布特性, 分别给出了在近地小行星和主带小行星中寻找受YORP效应影响减速自转的最佳样本群; 基于7颗已被探测到YORP旋转加速度的近地小行星, 利用YORP强度估计方法和光变探测条件建立了筛选模型, 给出了未来可直接通过光变数据探测\lk YORP效应的10颗近地小行星.     

Flora小行星族自转特性研究

小行星族作为灾变碰撞的残留物,其基础物理性质提供了其母体以及后续演化信息.其中轨道以及自转特性分别反映了Yarkovsky效应以及Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddack效应(YORP效应)对于小行星族演化的影响.基于小行星光变数据库(Asteroid Lightcurve Database),通过对Flora小行星族自转速率分布进行研究,发现随着直径减小,族成员自转速率倾向于主要集中在3–5 d~(-1)的范围内.同时,可以注意到Flora小行星族整体表现出更倾向于顺行自转状态的现象,但对于轨道半长轴小于2.2au的成员来说,其顺行自转与逆行自转状态成员数目比接近于近地小行星中顺逆行自转状态源1:3的比例;此外,对于轨道半长轴大于2.2 au且具有顺行自转状态的部分族成员,在轨道半长轴-绝对星等分布中表现出聚集现象,并在聚集区域中有9颗成员展现出类似Slivan状态特征.     

活动小行星311P/PANSTARRS的动力学lk 特性分析

311P/PANSTARRS是一颗活动小行星, 具有小行星和彗星的双重特征, 是中国``天问二号''的探测目标之一. 311P/PANSTARRS直径较小, 约为400 m, 非引力效应可能会对其长期动力学演化产生较大的影响. 通过假定不同表面组分, 研究了Yarkovsky效应对311P/PANSTARRS轨道演化的影响, 讨论了密近交汇、 非破坏性碰撞和YORP (Yarkovsky-O''Keefe-Radzievskii-Paddack)效应等非引力效应, 计算了小行星与大行星密近交汇及碰撞概率, 估计了311P/PANSTARRS达到自转周期分裂极限的时标. 模拟结果显示与纯引力模型相比, Yarkovsky效应可能会加快311P/PANSTARRS离开当前共振区域, 大约在10Myr以后311P/PANSTARRS会离开当前所在共振带, 在表面覆盖风化层的情况下有机会通过v6长期共振成为越火小行星; 在考虑YORP效应的情况下, 311P/PANSTARRS在2 Myr时标内可达到自转周期分裂极限; 在考虑Yarkovsky效应及YORP效应等因素的情况下, 311P/PANSTARRS在10 Myr时标内仍可保持其动力学稳定性, 且YORP效应不会显著影响其半长径偏移量.     

小行星热物理及Yarkovsky效应和YORP效应的研究进展

小行星热物理的研究是近年来小行星研究中一个前沿方向。简单阐述了在小行星热物理这一研究领域中常用的热物理模型,利用这些热物理模型并结合空间或地面红外望远镜的观测数据,可获得小行星的一些热物理参数,如热惯量、几何反照率、有效直径、表面粗糙度、表面温度等。介绍了小行星的形状模型及红外观测,还介绍了利用这些模型得到的部分小行星热物理参数。通过这些热物理参数,可进一步研究小行星的Yarkovsky效应和YORP效应等,甚至可为人造航天器着陆小行星表面及小行星采样返回任务提供相关科学信息。     

中国天文学会1962年年会

中国天文学会1962年年会于8月20—26日在北京举行.代表一百多人,会上印发论文报告四十多篇,内容丰富,讨论热烈,盛况空前.在全体会议上,紫金山天文台张钰哲台长宣读的一篇论文“七颗变光小行星的观测研究”受到普遍的重视.该文采用小行星光电测光资料研究确定出七颗小行星的自转周期和自转物理根数,其中特别是确定了它们自转轴的方向.许多同志认为这是一项很有意     

国际小行星搜寻活动

2008年2月1日至3月14日和3月17日至4月30日,历时三个月共两期国际小行星搜寻活动（International Asteroid Search Campaign,简称IASC）已经圆满结束。中国、德国、意大利、日本、摩洛哥、波兰、葡萄牙、美国、加拿大等9个国家的几十所学校参加了活动。到目前为止,两期活动共发现主带小行星6颗,证认了近地小行星34颗,获得虚拟撞击体观测结果6次。中国学生在此次活动中发现主带小行星1颗,证认了近地小行星4颗,获得虚拟撞击体观测结果1次。     

行星的自转周期和形成时间

本文假定所有微粒和小星子都绕太阳作开普勒圆运动,并考虑了太阳系早期演化的因素后,得到了九大行星和小行星应有的原始自转周期.在讨论自转的基础上,还进一步计算了各行星的相对形成时间.     

几何因素对脉冲星自转参数的影响

脉冲星自转参数是脉冲星最重要的参数之一,能反映脉冲星本身的物理性质.根据计时观测所得的自转参数除了包含脉冲星本身固有的部分,还受到几何因素的影响,例如地球自转参数、岁差章动模型、行星历表误差、脉冲星相对于太阳系质心(solar system barycenter,SSB)的速度和加速度.通过分析脉冲星计时观测模型,从而推导出这些因素与脉冲星自转参数的关系,进一步估计了这些因素对自转参数影响的量级大小.在现有的观测精度下,地球自转参数和岁差章动模型的误差对计时观测的影响可忽略,可以认为脉冲星自转参数不受其影响.行星历表误差对自转参数的影响远小于自转参数本身,同样可以忽略.脉冲星相对于太阳系质心的视向速度影响到脉冲星周期,该影响比脉冲星本身周期约小4个量级.值得注意的是,脉冲星横向速度和脉冲星相对于太阳系质心的视向加速度对周期变率的影响不可忽略,特别是对于周期变率较小的毫秒脉冲星来说,这两个因素的影响可能是脉冲星视周期变率中的主要成分.     

密近交会在确定小行星质量中的应用评估

小行星是太阳系的重要组成部分,目前已经发现的小行星已超过七十万颗,估计总数超过一百万.小行星密近交会事件是一种重要天象,可用于确定小行星的质量.为此需要做好准确的搜索和评估工作.现有的方法仅能评估密近交会事件中小行星对测试粒子的二体引力效应,在力学模型精确性和所提供信息的充分性两方面都不能完全满足指导观测的需要,为此发展了一种新的搜索和评估方法,引入信噪比指标刻画质量待定的小行星对作为测试粒子的小质量小行星的引力效应在观测上的体现,继而得出预估质量精度以量化某次密近交会事件对确定小行星质量的作用,并给出最佳的观测时间段以指导实际观测.利用该方法,系统地搜索评估了2000年至2030年间小行星交会事件,涉及773颗等效直径在50 km以上的小行星.     

随机森林算法实现小行星分类

随着小行星光谱和测光数据不断增加,以此为基础已有多种分类方法对小行星进行分类.使用随机森林算法对Sloan Digital Sky Survey(SDSS)Moving Object Catalogue(MOC)的观测结果进行小行星分类.根据小行星g、r、i、z 4个波段的星等,结合Tholen、Bus、Lazzaro、De Meo等人已有的分类工作和主成分分析,对多达48642颗的小行星进行了分类,实现了大数据集的小行星类别判定,把这些小行星分为8个类别(C、X、S、B、D、K、L和V).     

用小行星观测检测星表的系统误差

本文提出了用小行星观测检测星表系统误差的方法。叙述了选取小行星的方法及小行星轨道真值的求解方法,介绍了怎样用小行星观测来体现和确定星表的系统误差。     

小行星族群热物理参数及分布特征研究

小行星热物理是近年来小行星研究领域的一个重要环节, 随着红外观测技术的进步, 该领域的研究取得了长足发展. 小行星发出的热辐射取决于小行星的尺寸、形状、反照率、热惯量(Gamma)、粗糙度等热物理参数. 研究小行星热物理特性的科学意义是多方面的, 比如能够帮助我们计算小行星的Yarkovsky效应和YORP (Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddackor)效应, 还能对小行星表面的表壤颗粒尺寸进行估算, 从而能更好地对小行星表面的物质成分特征进行研究. 另一方面, 研究小行星族群的热物理特性, 可进一步为研究小行星、小行星带乃至太阳系的形成和演化机制提供重要科学依据. 本文借助先进热物理模型(Advanced Thermophysical Model, ATPM), 结合相应的中红外观测资料计算了Vesta族群、Nysa-Polana族群、Pallas族群、Themis族群、 近地小行星(341843) 2008 EV5、 近地小行星(3200) Phaethon的热物理参数, 揭示了不同种类、不同族群的小行星之间热物理参数的差异和造成这些差异的原因, 以及相同族群中的小行星热物理参数的相似性, 并且基于这些差异和相似性对近地小行星和族群之间的联系及其轨道演化过程进行了讨论.
Vesta族群是由小行星(4) Vesta经历碰撞后产生的碎片形成的. 本文研究了该族群中的10颗小行星, 得到这10颗Vesta族群小行星的平均热惯量为42 $\rm Jm^{-2}\cdot s^{-1/2}\cdot K^{-1}$, 平均几何反照率大小0.328, 并发现与之对应的表面粗糙度普遍较低. 此外, 对已有的主带区域小行星几何反照率进行统计后, 发现Vesta族群小行星的几何反照率普遍偏大, 基于这些热物理参数, 我们进一步估算了这10颗小行星的表壤粒径尺寸范围在0.006--1.673 mm之间. Themis族群也是小行星带中重要的族群之一, 该族群小行星物质成分比较原始, 且成员中大部分可能都有水冰的存在, 对其成员小行星的热物理特性研究可为我们提供该族群母体小行星的内部信息. 我们借助WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer)红外观测和ATPM对该族群中3颗体积较大的小行星(62) Erato、(171) Ophelia和(222) Lucia的热物理参数进行了计算, 发现3者之间的热参数大小非常接近, 从热物理的角度证明了这3颗小行星有可能是来自于同一个母体.
小行星(341843) 2008 EV5是一颗Aten型近地小行星(NEA), 光谱类型为C型, 具有潜在撞击地球的危险, 该小行星曾是欧洲空间局(ESA)的小行星探测任务Marco-Polo-R的基准探测目标, 我们借助ATPM和WISE红外观测得到2008 EV5的热惯量$\Gamma = 110_{-10}^{+30}$ $\rm Jm^{-2}\cdot s^{-1/2}\cdot K^{-1}$, 几何反照率$p_v= 0.095_{-0.003}^{+0.016}$, 有效直径$D_eff= 431_{-33}^{+6} \rm m$. 由于其热惯量相对大多数近地小行星较小, 我们推测其可能来自主带区域, 并对其1000条克隆轨道进行了逆向积分1 Myr, 发现其来自主带区域的概率为6.1%, 同时估算了表壤粒径尺寸为0.58--1.3 mm. 研究表明, 2008 EV5有可能来自于Nysa-Polana族群, 我们对这个族群中的小行星(135) Hertha的热参数进行了计算, 得到该小行星的$\Gamma = 30_{-21}^{+35}$ $\rm Jm^{-2}\cdot s^{-1/2}\cdot K^{-1}$, $p_v=0.135_{-0.034}^{+0.018}$, $D_eff=82.863_{-5.027}^{+12.937} \rm km$. 小行星(3200) Phaethon是日本航空航天局探测器(Japan Aerospace Exploration Agency, JAXA) DESTINY+ (Demonstration and Experiment of Space Technology for INterplanetary voYage Phaethon fLyby dUSt science)的探测目标, 其特殊的轨道形状(大偏心率、小近日点距离)导致在一个轨道周期内温度的变化幅度较大, 使之具有特殊的物理特性. 此外, 该小行星也是双子座流星雨的起源. 研究表明Phaethon起源于主带区域中的Pallas族群, 该族群是小行星带中B-type小行星的重要来源, 其成员数目不多, 但目前大部分的具有活动性的小行星均与Pallas族群相关. 本文中, 我们借助ATPM和WISE的红外观测得到Phaethon和Pallas族群小行星Zerlina的热惯量分别为: $\Gamma_Phaethon= 550_{-290}^{+920}$ $\rm Jm^{-2}\cdot s^{-1/2}\cdot K^{-1}$, $\Gamma_Zerlina=0_{-0}^{+34}$ $\rm Jm^{-2}\cdot s^{-1/2}\cdot K^{-1}$, 几何反照率分别为: $p_{v, Zerlina}=0.1435_{-0.0325}^{+0.0420}$, $p_{v, Phaethon}=0.1253_{-0.0020}^{+0.0034}$, 热参数上的差异可能是由于Phaethon较强的活动性, 当Phaethon的轨道演化至当前位置时, 其较高的近日点温度会使表面的物质发生变化, 同时观测也表明Phaethon有质量流失现象, 使得Phaethon与Pallas族群其他小行星相比, 其表面特性发生改变, 从而热物理参数也随之改变.     

小行星(360)Carlova自转参数的测定

小行星自转参数的资料不仅可以为小行星碰撞演化提供数据,还可以为太阳系的演化研究提供依据．利用云南天文台1米望远镜对主带碳类小行星(360)Carlova进行了新的CCD测光观测,结合前人的测光资料,利用Epoch-方法对(360)的自转参数进行了反演计算,得到该小行星自转的恒星周期为0．25780417±0．00000003天,自转轴的黄道坐标为(95°±3,°40°±1°)．新的结果与前人的结果相比较为一致,其精度稍高于以前的估算结果．     

近地小行星轨道演化的数值研究与辛算法有效性的探讨

本文采用改进的显式辛算法（symplecticalgorithm）和嵌套的RKF7（8）积分器对43颗已命名（或编号）的近地小行星的轨道演化进行数值研究．在力学模型上,除考虑各大行星的引力振动外,还增加了后牛顿效应,而在算法上则着重探索辛算法在近地小行星轨道演化研究中的应用前景,特别是当小行星与某一大行星靠近时辛算法的有效性．本文的结果可为了解近地小行星的轨道演化状况和对它们进行监测提供可靠的信息．     

系外行星的形状与其内部结构

随着观测技术不断进步,已经有了很多对系外行星扁率和拱点进动的观测进展.行星的扁率是由行星的内部密度剖面与其自转决定的,勒夫数k_2与其核的大小存在明显的负相关.故扁率与k_2可以很好地限定系外行星的内部结构.从Lane-Emden方程出发,构建了不同多方指数下的行星模型.继而通过解算Wavre的积分微分方程得到其扁率,结果表明:多方指数越小,自转越快,扁率越大.从NASA(美国国家航空航天局)系外行星表中,挑选了469个同时具有质量、半径和轨道周期观测或估算值的系外行星,在两种不同自转周期假设下,计算了它们的扁率.结果表明:如果采用潮汐锁定假设,绝大多数系外行星的扁率非常小,约97%的行星小于0.01,难以被观测到;而在固定的10.55 h自转周期假设下,有28%的行星扁率大于0.1.通过解算Zharkov简化的2阶微分方程,得到了不同多方模型下的勒夫数,并讨论了k_2与核大小的关系.     

小行星(26)Proserpina的测光观测和建模研究

2011年12月到2012年2月期间对小行星(26)Proserpina进行了时序测光观测,获得其自转的会合周期为p=(13.107±0.002)h.结合历史测光数据,采用光变曲线凸壳反演方法对其自转状态和形状进行反演研究,并提出采用Bootstrap方法对反演参数进行误差估计.测定出(26)Proserpina是一个逆转的小行星,其极轴指向解为λ1=90.8?±1.4?,β1=-53.1?±3.2?和λ2=259.3?±2.2?,β2=-62.0?±2.0?;测定其自转的恒星周期为(13.109777±3.8×10-6)h;并基于两个极轴解反演出互为镜像的凸壳形状模型.     

没有发现赛德娜的卫星

2004年在太阳系外端发现遥远的赛德娜时,天文学家注意到它的自转速度非常慢,每20天才能自转一周。造成一颗行星自转慢的原因是卫星的引力作用。然而,用“哈勃”对赛德娜的详细观测没有找到卫星存在的任何迹象。最近哈佛-史密松天体物理中心的天文学家发现塞德娜旋转实际比最初认为     

变光小行星的光电测光Ⅱ.

在完成了七颗变光小行星观测研究之后,我们用相同的仪器于1962年的第四季度和1963年的第一季度,继续进行了一些小行星的光电测光工作.从1962年10月到1963年2月期间所做的观测中,我们获得了十颗小行星完整的光变曲线,其中除了两三颗的周期曾经人们测定过以外,其余的周期都是初次测出.     

小行星(16)Psyche的自转

本文利用四次冲的观测资料,计算了(16)Psyche小行星的自转.结果如下: (1)极点坐标是λ_(P1950)=225°,β_(p1950)= 5°; (2)顺向自转; (3)恒星周期为P_恒=0.~d17483120±0.~d00000010 =4~h11~m45.~s42±0.~s01. 在1955、1965和1980三次冲期间,太阳、地球和该小行星的空间相对位置几乎一样,且观测曲线也大体相同.因此,可认为,该小行星的自转轴至少在20年的观测期间内是无进动的。这个结论和小行星自转轴不进动的假定是一致的.     

在电子计算机上进行的小行星特别摄动计算——方法与精度问题

一、引言紫金山天文台于1954年开始从事小行星摄动的研究,八年多来进行了近10颗小行星的特别摄动计算和轨道改进.鉴于国内计算技术的迅速进展和小行星研究的迫切需要,1962年秋季,在经过较多的准备以后,我们利用中国科学院计算技术研究所的快速电子计算机,初步成功地建立了小行星特别摄动计算的工作程序.我们考虑了在太阳-内行星的质心综合引力下,小行星所受木星、土星的摄动,按照科