YNAO OpenIR  > 系外行星研究组
相接双小行星 (2572) Annschnell 的观测研究
其他题名Observation and Research of the Contact Binary Asteroid (2572) Annschnell
黄敬
学位类型硕士
导师王晓彬
2024-07-01
学位授予单位中国科学院大学
学位授予地点北京
学位专业天体物理
关键词太阳系小行星 洛希双小行星理论 相接双小行星光度模型 密度测定 双小行星形成与演化
摘要小行星作为早期太阳系行星子的遗留物,包含了有关原始星云物质组成和 太阳系演化的关键信息,对于理解太阳系的历史和演化也至关重要。小行星的 密度/质量是理解其起源和演化历史重要参数,但这个物理参数的测定十分困难。 双小行星系统提供了探索遥远小行星内部结构和物理特性的方法。理论推测,大约 15% 的小行星带有卫星。在已发现的约一百三十万颗主带小行星中,只发现 了 245 个双小行星系统。这暗示了还有更多的主带双小行星系统尚未被发现。通 过这些双小行星系统的观测研究,我们不仅能测量它们的密度,推测出它们的内 部结构和组成,还可以了解其形成和演化过程,最终为小行星主带甚至太阳系的 起源和演化提供关键线索。 已发现的双小行星系统按其结构和动力学特性上存在不同类型。不同类型 的双小行星可能表明了不同的形成机制和演化路径。本文的研究目标相接双小 行星就是同步双小行星的一种,这类双小行星的轨道半长轴等于两个小行星 (假设为椭球形状) 的最大半长轴之和。目前,在太阳系其它类别小天体中,例如近 地小行星、特洛伊天体和柯伊伯带天体中已发现了多个这类双小行星样本。 在云南-香港宽视场巡天 (YNHK) 观测数据中,我们发现主带小行星 (2572) Annschnell 的光变曲线展现出典型的相接双小行星光度特征。而对于“碎石堆” 结构的小行星来讲,其内部结构松散,可借助洛希双小行星理论来分析包括小行 星密度在内的系统参数。 我们结合 (2572) Annschnell 的 YNHK 巡天观测数据以及小行星中心下载的 测光数据,基于洛希双小行星理论,分析 (2572) Annschnell 洛希双小行星模型。 为此构建了一套相接双小行星光变曲线反演程序,分析得到 (2572) Annschnell 的 最佳洛希双小行模型,其中两个天体的密度约为 3.15 𝑔/𝑐𝑚3,与 CV 或 CK 陨石 的密度接近,支持该小行星系统应是 𝐶− 族中成员。同时也得到主小行星形状参 数 (𝑎𝑝 = 1.0, 𝑏𝑝 = 0.84, 𝑐𝑝 = 0.76) 和次小行星形状参数 (𝑎𝑠 = 1.06, 𝑏𝑠 = 0.57, 𝑐𝑠 = 0.53)。从归一化转动角速角度(Ω = 0.34)和无量纲系统角动量 (𝐻 = 0.48) 的值 推断,该相接双小行星可能由单个小行星经旋转破裂形成。 第一章中我们介绍了双小行星的研究意义和历史,并详细讨论了不同种类 的双小行星和可能的形成演化机制;第二章中我们介绍了双小行星的探测方法, 重点说明了本文使用的光度测量方法;第三章中我们详细阐述了洛希双小行星 理论,为理解双小行星的形成和动力学演化提供了理论基础;第四章介绍了我们 建立的相接双小行星光度模型,并测试该模型的有效性和准确性;第五章则聚焦 于观测数据的处理和分析,详细介绍我们处理提取光变曲线的流程,并展示提取 到的(2572)Annschnell 的光变曲线;第六章,我们利用相接双小行星光度模型 对(2572)Annschnell 的测光数据进行反演分析,获得其最佳洛希双小行星模型 参数,并对其起源和成分进行分析。第七章对全文进行总结并展望未来。
其他摘要Asteroids, leftover of planetesimals from the early solar system, carry information about the primordial nebular material and the evolutionary history of the solar system. The density and mass of asteroids are important parameters for understanding their ori gins and evolution, yet these physical parameters are challenging to determine accu rately. Binary asteroid systems provide a method to explore the internal structure and physical characteristics of distant asteroids. It is theorized that approximately 15% of asteroids in the belt have satellites, but out of the roughly 1.3 million known asteroids, only 245 binary systems have been identified. This suggests that many main belt binary asteroid systems remain undiscovered. Observation and research of these systems allow not only for the measurement of their densities, which infer their internal structures and compositions, but also for insights into their formation and evolutionary processes, ul timately provide information for the origins and evolution of both the asteroid belt and the solar system. Different types of binary asteroid systems, categorized by their structural and dy namical characteristics, suggest varied formation and evolutionary paths. This paper focus on contact binary asteroids, a kind of synchronous binary asteroids whose semi major axes equal the sum of the maximum semi-major axes of the two ellipsoid-shaped asteroids. Several examples of this type have already been identified among other small body classes in the solar system, such as near-Earth asteroids, Trojans, and Kuiper belt objects. In the Yunnan-HongKong survey data, the lightcurve of Main Belt Asteroid (2572) Annschnell exhibited typical contact binary asteroids lightcurve characteristics. For ”rubble pile” asteroids, whose internal structures are loosely bound, the Roche binary asteroid theory provides a framework for analyzing system parameters, including aster oid density. Combining YNHK survey observations with photometric data downloaded from MPC, we analyzed (2572) Annschnell by the Roche binary asteroid model. We devel oped a contact binary asteroid lightcurve inversion program, deriving the best-fit Roche binary model for (2572) Annschnell. The resulting densities of the two bodies, approx imately 3.15 g/cm³, are consistent with those of CV or CK chondrites, supporting the classification of this system as a member of the C-type asteroids. Additionally, we ob tained shape parameters for the primary (𝑎𝑝 = 1.0, 𝑏𝑝 = 0.84,𝑐𝑝 = 0.76) and secondary (𝑎𝑠 = 1.06, 𝑏𝑠 = 0.57, 𝑐𝑠 = 0.53) asteroids. From the normalized rotational angular velocity (Ω = 0.34) and the dimensionless system angular momentum (𝐻 = 0.48), we hypothesize that this contact binary asteroid may have formed through the rotational fission of a single asteroid. The paper is structured as follows: Chapter 1 introduces the significance and his tory of binary asteroid research and discusses the various types of binary asteroids and possible evolutionary mechanisms; Chapter 2 describes detection methods for binary asteroids; Chapter 3 elaborates on Roche binary asteroid theory, providing a theoretical foundation for understanding the formation and dynamical evolution of binary aster oids; Chapter 4 presents the contact binary asteroid luminosity model developed and tests its effectiveness and accuracy; Chapter 5 focuses on the observational data pro cessing and analysis, detailing the procedure for extracting light curves and showcasing the extracted light curve for (2572) Annschnell; and Chapter 6 applies the contact binary asteroid luminosity model to the photometric data of (2572) Annschnell to analyze its best-fit Roche binary model parameters and discuss its origin and composition.Chapter 7 summarizes the entire document and provides an outlook for the future
学科领域天文学
学科门类理学 ; 理学::天文学
页数0
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/28025
专题系外行星研究组
作者单位中国科学院云南天文台
第一作者单位中国科学院云南天文台
推荐引用方式
GB/T 7714
黄敬. 相接双小行星 (2572) Annschnell 的观测研究[D]. 北京. 中国科学院大学,2024.
条目包含的文件
文件名称/大小 文献类型 版本类型 开放类型 使用许可
相接双小行星 (2572) Annsch(60KB)学位论文 开放获取CC BY-NC-SA浏览 请求全文
个性服务
推荐该条目
保存到收藏夹
查看访问统计
导出为Endnote文件
谷歌学术
谷歌学术中相似的文章
[黄敬]的文章
百度学术
百度学术中相似的文章
[黄敬]的文章
必应学术
必应学术中相似的文章
[黄敬]的文章
相关权益政策
暂无数据
收藏/分享
文件名: 相接双小行星 (2572) Annschnell 的观测研究.pdf
格式: Adobe PDF
此文件暂不支持浏览
所有评论 (0)
暂无评论
 

除非特别说明,本系统中所有内容都受版权保护,并保留所有权利。