作者:季江徽等 来源:MNRAS 发布时间:2018/1/4 14:16:10
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科学家揭示(349)Dembowska小行星热物理特性

 

近日,中国科学院紫金山天文台行星科学团队季江徽课题组及其合作者在关于主带小行星(349)Dembowska表面热物理性质的研究中取得进展,揭示了该小行星表面基本热物理信息,并估计了其含有水冰的可能性。
 
绝大多数小行星分布于火星和木星轨道之间的主带区域。小行星上可能蕴藏着地球生命和水体起源的重要线索,以及太阳系形成初期的原始信息,具有重要的科学研究价值。(349)Dembowska小行星最早发现于1892年12月9日,是一颗亮度高、自转快、自转轴与轨道面夹角小的主带小行星。该小行星近红外反射光谱与灶神星高度相似,据此推断,其可能发生过熔融分异;轨道半长径为2.92379AU,靠近太阳系“雪线”,因而可能有水冰的存在。当前研究对(349)Dembowska小行星关注度较高,但其基本物理信息仍未清晰。
 
紫金山天文台行星科学团队建立有先进的小行星热物理模型,并在小行星热物理研究方面已取得了系列显著成果。在前期工作中,季江徽课题组对美国小行星采样返回探测任务OSIRIS-Rex的探测对象近地小行星(101955) Bennu进行了研究,认为其表面可能大部分区域为表壤所覆盖;研究了近地双小行星(175706)1996 FG3(该小行星反射光谱特征与CM群碳质球粒陨石一致,类似于Murchison陨石,富含有机物和水),获取了其三维形状模型并表面热物理特征信息;研究了对地球构成潜在威胁的近地小行星(99942)Apophis(在已发现的1万7千多颗近地小行星中,该小行星危险性位居前十,在2029年与地球最近距离为39000km),发现其表面存在表壤,并可能由于Yarkovsky效应将其转运到地球附近。
 
在本项研究中,季江徽课题组基于国际空间红外卫星的探测数据(IRAS、AKARI、WISE)及地基Subaru望远镜的4组实测热红外数据,获得Dembowska表面热惯量、粗糙度、反照率等基本热物理信息,模拟了Dembowska在任意轨道时刻的表面及次表面温度环境。研究表明:Dembowska表面南北两极温度变化较大为40K至220K,呈现了明显的季节变化;赤道温度变化较小为150K至180K,但都有很长时间温度高于150K,所以表面不太可能保存水冰;在Dembowska南北次表层30cm至50cm以下,温度可保持在120至160K,水冰可以维持稳定存在。
 
以上研究成果不仅丰富了(349)Dembowska小行星的基本物理信息,研究方法将来还可应用于我国未来的小行星深空探测任务——不仅能提供探测对象的表面反照率、粗糙度及热惯量等关键科学参数,还可为认知深空探测器的临近辐射环境与采样环境、科学载荷的设计与研制等提供参考价值。
 
相关研究成果发表在MNRAS上。该研究得到了国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目与重点项目、中科院科学重点实验室等的资助,以及来自澳门科技大学、中科院云南天文台、欧洲南方天文台、台湾中央大学等单位研究人员的合作。(来源:中国科学院紫金山天文台)
 
 
 
图1.Dembowska轨道不同时刻的表面光照和温度分布
 
 
图2.Dembowska次表层温度分布
 

 

 
 
 
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