Спектральные классы астероидов - Asteroid spectral types

An спектральный класс астероида назначен на астероиды на основе их спектр излучения, цвет, и иногда альбедо. Считается, что эти типы соответствуют составу поверхности астероида. Для небольших тел, которые внутренне не дифференцированы, поверхностный и внутренний состав предположительно похожи, в то время как большие тела, такие как Церера и Веста как известно, имеют внутреннюю структуру. За прошедшие годы был проведен ряд исследований, в результате которых был получен набор различных таксономических систем, таких как Толен, SMASS и Автобус - классификация DeMeo.^[1]

Таксономические системы

В 1975 году астрономы Кларк Р. Чепмен, Дэвид Моррисон, а Бен Зеллнер разработал простую таксономическую систему для астероидов, основанную на цвет, альбедо, и спектральная форма. Эти три категории были помечены как "C «для темных углеродистых объектов»,S «для каменных (кремнистых) предметов и« U »для тех, которые не вписываются ни в C, ни в S.^[2] Это основное разделение спектров астероидов с тех пор было расширено и уточнено.^[3] В настоящее время существует ряд классификационных схем,^[4] и хотя они стремятся сохранить некоторую взаимную согласованность, довольно много астероидов разделены на разные классы в зависимости от конкретной схемы. Это связано с использованием разных критериев для каждого подхода. Две наиболее широко используемые классификации описаны ниже:

Обзор Толена и SMASS

Сводка таксономических классов астероидов^[5]
Толен Класс	SMASSII (Класс автобуса)	Альбедо	Спектральные особенности
А	А	умеренный	Очень крутой красный уклон до 0,75 мкм; умеренно глубокая абсорбционная характеристика по длине 0,75 мкм.
B, F	B	низкий	Линейные, как правило, безликие спектры. Различия в характеристиках УФ-поглощения и наличие / отсутствие узкой характеристики поглощения около 0,7 мкм.
C, грамм	C, Cb, Ch, Cg, Chg	низкий	Линейные, как правило, безликие спектры. Различия в характеристиках УФ-поглощения и наличие / отсутствие узкой абсорбционной характеристики около 0,7 мкм.
D	D	низкий	Относительно невыразительный спектр с очень крутым красным наклоном.
E, M, п	Икс, Xc, Xe, Xk	от низкого (P) до очень высокого (E)	Обычно безликий спектр с красноватым наклоном; различия в тонких характеристиках поглощения и / или спектральной кривизне и / или пиковом относительном отражении.
Q	Q	умеренный	Красноватый наклон короче 0,7 мкм; глубокая закругленная абсорбционная деталь по длине 0,75 мкм.
р	р	умеренный	Умеренный красноватый наклон вниз 0,7 мкм; глубокая абсорбция по длине 0,75 мкм.
S	S, Sa, Sk, Sl, Sq, Sr	умеренный	Умеренно крутой красноватый наклон вниз 0,7 мкм; поглощение от умеренного до крутого по длине 0,75 мкм; пик отражения на 0,73 мкм. Подгруппы шин, промежуточные между классами S и A, K, L, Q, R.
Т	Т	низкий	Умеренно красноватая по краю 0,75 мкм; квартира после.
V	V	умеренный	Красноватый корешок 0,7 мкм; чрезвычайно глубокая абсорбция по длине 0,75 мкм.
—	K	умеренный	Умеренно крутой красный уклон до 0,75 мкм; плавно изогнутый максимум и от плоского до голубоватого цвета по длине 0,75 мкм, с небольшой кривизной или без нее.
—	L, Ld	умеренный	Очень крутой красный уклон до 0,75 мкм; плоский по длине 0,75 мкм; различия в пиковом уровне.
—	О	—	Своеобразная тенденция, известная пока по очень немногим астероидам.

Классификация S3OS2

В Спектроскопическое исследование малых объектов Солнечной системы (S³Операционные системы² или же S3OS2, также известный как Классификация лаццаро) наблюдал 820 астероидов, используя первые 1,52-метровый телескоп ESO в Обсерватория Ла Силья в 1996–2001 гг.^[1] В этом обзоре к наблюдаемым объектам применялась таксономия Толена и Бинза-Бинцеля (SMASS), многие из которых ранее не были классифицированы. Для классификации типа Толена в исследовании был введен новый «тип Caa», который показывает широкую полосу поглощения, указывающую на водное изменение поверхности тела. Класс Caa соответствует C-типу Толена и SMASS' гидратированный Ch-тип (включая некоторые Cgh-, Cg- и C-типы) и был отнесен к 106 телам или 13% обследованных объектов. Кроме того, S3OS2 использует K-класс для обеих схем классификации, тип которого не существует в исходной таксономии Толена.^[1]

Автобус – классификация DeMeo

Классификация Bus-DeMeo - это таксономическая система астероидов, разработанная Франческа ДеМео, Автобус Schelte и Стивен Сливан в 2009.^[6] Он основан на характеристиках спектра отражения 371 астероида, измеренных на длине волны 0,45–2,45 мкм. Эта система из 24 классов представляет новый тип «Sv» и основана на анализе главных компонентов в соответствии с таксономией SMASS, которая сама основана на классификации Толена.^[6]

Классификация Толена

Самой широко используемой таксономией на протяжении более десяти лет была таксономия Дэвид Дж. Толен, впервые предложенная в 1984 году. Эта классификация была разработана на основе широкополосных спектров (от 0,31 мкм до 1,06 мкм), полученных во время Обзор восьмицветных астероидов (ECAS) в 1980-х годах в сочетании с альбедо измерения.^[7] Первоначальная формулировка была основана на 978 астероидах. Схема Толена включает 14 типов, при этом большинство астероидов попадают в одну из трех широких категорий и несколько более мелких типов. (также см § Обзор Толена и SMASS над). Типы, самые крупные экземпляры указаны в скобках:

C-группа

Астероиды в C-группа темно, углеродистый объекты. Большинство тел этой группы относятся к стандартным C-тип (например., 10 Гигея ), и несколько «ярче» B-тип (2 Паллада ). В F-тип (704 Interamnia ) и G-тип (1 Церера ) гораздо реже. Другие классы с низким альбедо - это D-типы (624 Гектор ), обычно наблюдаемые во внешнем поясе астероидов и среди Юпитер трояны, а также редкие Астероиды Т-типа (96 Эгле ) от внутреннего основного ремня.

S-группа

Астероиды с S-образный (15 Евномия, 3 Юнона ) находятся кремнистый (или «каменные») предметы. Еще одна большая группа - каменистые V-образный (4 Веста ), также известные как "вестоиды", наиболее распространенные среди членов большой Семья Веста, который предположительно возник из большого ударного кратера на Весте. Другие небольшие классы включают Тип (246 Аспорина ), Q-тип (1862 Аполлон ), и R-тип астероиды (349 Dembowska ).

X-группа

Зонтичная группа Астероид X-типа можно разделить на три подгруппы, в зависимости от степени отражающей способности объекта (темный, средний, яркий). Самые темные из них относятся к C-группе с альбедо ниже 0,1. Это «примитивные» P-тип (259 Алетейя, 190 Исмене ), которые отличаются от «металлических» M-тип (16 Психея ) с промежуточным альбедо от 0,10 до 0,30, а от яркого «энстатита» Астероид E-типа, в основном замеченный среди членов Семья Венгрии в самой внутренней области пояса астероидов.

Таксономические признаки

Таксономия Толена может включать до четырех букв (например, «SCTU»). В схеме классификации используется буква «I» для «несовместимых» спектральных данных, и ее не следует путать со спектральным типом. Примером может служить астероид Фемистиан 515 Аталия, что на момент классификации было несовместимым, поскольку спектр и альбедо тела соответствовали каменному и углеродистому астероиду соответственно.^[8] Когда основной числовой анализ цвета был неоднозначным, объектам присваивалось два или три типа, а не только один (например, «CG» или «SCT»), в результате чего последовательность типов отражает порядок увеличения численного стандартного отклонения с наилучшим соответствием спектрального тип упоминается первым.^[8] Таксономия Толена также имеет дополнительные обозначения, добавленные к спектральному типу. Буква «U» - это квалификационный флаг, используемый для астероидов с «необычным» спектром, который находится далеко от центра скопления, определенного при численном анализе. Обозначения «:» (одиночное двоеточие) и «::» (два двоеточия) добавляются, если спектральные данные «зашумлены» или «очень зашумлены», соответственно. Например, пересекающий Марс 1747 Райт имеет класс "AU:", что означает, что это Астероид типа А, правда, с необычным и шумным спектром.^[8]

Классификация SMASS

Это более поздняя таксономия, введенная американскими астрономами. Автобус Schelte и Ричард Бинзель в 2002 г. на основе Спектроскопическая съемка астероидов малого основного пояса (SMASS) 1447 астероидов.^[9] Этот обзор дал спектры с гораздо более высоким разрешением, чем ECAS. (видеть Классификация Толена над), и смог разрешить множество узких спектральных деталей. Однако наблюдался несколько меньший диапазон длин волн (от 0,44 мкм до 0,92 мкм). Также, альбедо не рассматривались. Пытаясь максимально придерживаться таксономии Толена с учетом различных данных, астероиды были разделены на 26 типов, указанных ниже. Что касается таксономии Толена, большинство тел попадает в три широкие категории C, S и X, а несколько необычных тел подразделяются на несколько меньших типов. (также см § Обзор Толена и SMASS над):

C-группа углеродистых объектов включает Астероид C-типа, самый «стандартный» из углеродистых объектов, не содержащих B, тем «ярче» Астероид B-типа в значительной степени пересекаются с Толеном B- и F типы, Cb-тип, которые переходят между простыми объектами C- и B-типа, и Cg, Ch и Cgh-типы, которые в некоторой степени связаны с Tholen G-тип. «H» означает «гидратированный».
S-группа кремнистых (каменистых) предметов включает наиболее распространенные Астероид S-типа, так же хорошо как А-, Q-, и R-типы. Новые классы включают К-тип (181 Евхарис, 221 Eos ) и L-образный (83 Беатрикс ) астероиды. Также существует пять классов: Sa, Sq, Sr, Sk и Sl, которые переходят между простым S-типом и другими соответствующими типами в этой группе.
X-группа в основном металлических предметов. Сюда входят самые распространенные Астероиды X-типа а также типа M, E или P по классификации Толена. Xe, Xc и Xk являются переходными типами между простым X- и соответствующими E, C и K классы.
Другой спектральные классы включают Т-, D-, и V-образные (4 Веста ). В Ld-типа это новый класс и имеет более экстремальные спектральные характеристики, чем Астероид L-типа. Новый класс Астероиды O-типа с тех пор был отнесен только к астероиду 3628 Božněmcová.

Было обнаружено, что значительное количество небольших астероидов упало в Q, р, и V типы, которые были представлены только одним телом в схеме Толена. В схеме SMASS Буса и Бинцеля каждому астероиду был присвоен только один тип.^{[нужна цитата ]}

Показатели цвета

Характеристика астероида включает измерение его показатели цвета полученный из фотометрическая система. Это делается путем измерения яркости объекта с помощью набора различных фильтров, зависящих от длины волны, так называемых полос пропускания. в Фотометрическая система UBV, который также используется для характеризовать далекие объекты В дополнение к классическим астероидам существуют три основных фильтра:

U: полоса пропускания для ультрафиолетовый свет
B: полоса пропускания синего света
V: полоса пропускания чувствительна к видимый свет, а точнее зелено-желтая часть видимого света

Длины волн видимого света
Цвета	фиолетовый	синий	зеленый	желтый	апельсин	красный
Длины волн	380–450 нм	450–495 нм	495–570 нм	570–590 нм	590–620 нм	620–750 нм

При наблюдении яркость объекта измеряется дважды с помощью другого фильтра. Результирующая разница в величине называется индекс цвета. Для астероидов наиболее распространены показатели цвета U – B или B – V. Кроме того, индексы V – R, V – I и R – I, где фотометрические буквы стоять за видимый (V), красный (R) и инфракрасный (I), также используются. Фотометрическую последовательность, такую как V – R – B – I, можно получить из наблюдений за несколько минут.^[10]

Среднецветные показатели динамические группы в внешняя солнечная система^[10]^:35
Цвет	Plutinos	Кубевано	Кентавры	SDO	Кометы	Юпитер трояны
B – V	0.895±0.190	0.973±0.174	0.886±0.213	0.875±0.159	0.795±0.035	0.777±0.091
V – R	0.568±0.106	0.622±0.126	0.573±0.127	0.553±0.132	0.441±0.122	0.445±0.048
V – I	1.095±0.201	1.181±0.237	1.104±0.245	1.070±0.220	0.935±0.141	0.861±0.090
R – I	0.536±0.135	0.586±0.148	0.548±0.150	0.517±0.102	0.451±0.059	0.416±0.057

Оценка

Ожидается, что эти схемы классификации будут уточняться и / или заменяться по мере продвижения дальнейших исследований. Однако на данный момент спектральная классификация, основанная на двух вышеупомянутых спектроскопических обзорах с грубым разрешением 1990-х годов, по-прежнему является стандартной. Ученые не смогли прийти к соглашению о лучшей таксономической системе, в основном из-за сложности получения подробных измерений последовательно для большой выборки астероидов (например, спектры с более высоким разрешением или неспектральные данные, такие как плотности, были бы очень полезны).

Некоторые группы астероидов соотносились с типы метеоритов:

Смотрите также

Добыча астероидов

внешняя ссылка

Классификация спектра астероидов с использованием таксономии Bus-DeMeo, Планетарный Спектроскопия в Массачусетском технологическом институте (2017)

[Lazzaro-2004-1] а ^б ^c Lazzaro, D .; Angeli, C.A .; Carvano, J.M .; Mothé-Diniz, T .; Duffard, R .; Флорчак, М. (ноябрь 2004 г.). "S3OS2: видимый спектроскопический обзор 820 астероидов" (PDF). Икар. 172 (1): 179–220. Bibcode:2004Icar..172..179L. Дои:10.1016 / j.icarus.2004.06.006. Получено 22 декабря 2017.

[Chapman-1975-2] Chapman, C. R .; Morrison, D .; Зеллнер, Б. (май 1975 г.). «Свойства поверхности астероидов - синтез поляриметрии, радиометрии и спектрофотометрии». Икар. 25 (1): 104–130. Bibcode:1975Icar ... 25..104C. Дои:10.1016/0019-1035(75)90191-8.

[3] Томас Х. Бурбин: астероиды - астрономические и геологические тела. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, 2016 г., ISBN 978-1-10-709684-4, стр.163, Таксономия астероидов

[BusAsteroidsIII-4] Bus, S.J .; Vilas, F .; Баруччи, М.А. (2002). «Спектроскопия астероидов в видимом диапазоне длин волн». Астероиды III. Тусон: Университет Аризоны Press. п. 169. ISBN 978-0-8165-2281-1.

[Cellino-2002-5] Челлино, А .; Bus, S.J .; Doressoundiram, A .; Лаззаро, Д. (март 2002 г.). «Спектроскопические свойства семейств астероидов» (PDF). Астероиды III: 633–643. Bibcode:2002aste.book..633C. Получено 27 октября 2017.

[Bus-DeMeo-taxonomy-6] а ^б DeMeo, Francesca E .; Бинзель, Ричард П .; Сливан, Стивен М .; Автобус, Schelte J. (июль 2009 г.). "Расширение таксономии астероидов Автобус в ближнем инфракрасном диапазоне" (PDF). Икар. 202 (1): 160–180. Bibcode:2009Icar..202..160D. Дои:10.1016 / j.icarus.2009.02.005. Архивировано из оригинал 17 марта 2014 г.. Получено 28 марта 2018. (Каталог в PDS )

[Tholen-1989-7] Толен, Д. Дж. (1989). «Таксономическая классификация астероидов». Астероиды II. Тусон: Университет Аризоны Press. С. 1139–1150. ISBN 978-0-8165-1123-5.

[Tholen-Taxonomic-notations-8] а ^б ^c Дэвид Дж. Толен. «Таксономические классификации астероидов - Примечания». Получено 6 января 2019.

[Bus-2002-9] Автобус, Schelte J .; Бинзель, Ричард П. (июль 2002 г.). «Фаза II Малого Спектроскопического Обзора Астероидов Главного Пояса. Таксономия на основе признаков». Икар. 158 (1): 146–177. Bibcode:2002Icar..158..146B. Дои:10.1006 / icar.2002.6856.

[Fornasier-2007-10] а ^б Fornasier, S .; Dotto, E .; Hainaut, O .; Marzari, F .; Boehnhardt, H .; Де Луиза, Ф .; и другие. (Октябрь 2007 г.). «Видимый спектроскопический и фотометрический обзор троянцев Юпитера: окончательные результаты по динамическим семействам». Икар. 190 (2): 622–642. arXiv:0704.0350. Bibcode:2007Icar..190..622F. Дои:10.1016 / j.icarus.2007.03.033.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]