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主な小惑星帯への最近の到着

2022-07-16 23:32:16 | メインベルト
現在メインベルトに居る小天体も軌道長半径変化を考えるとケンタウルス族が太陽に近づいてきたグループが多い説です。小惑星帯の中に時々彗星の様な活動をする天体がいるので枯渇彗星核を含めて沢山いるはず。以下、機械翻訳。
主な小惑星帯への最近の到着
2022年7月14日
現在、主な小惑星帯が位置している地域は、太陽系の歴史の初期に、地球型惑星によって外側に、そして巨大惑星によって内側に散乱した物質で占められるようになり、空になり始めた可能性があります。メインベルトに向かうこれらの動的経路は、今日でもアクティブである可能性があります。ここでは、過去数百年の間に小惑星帯に到達した可能性のある主な小惑星帯の現在のメンバーを特定することを目的としたデータマイニング実験の結果を示します。予想される新規参入者には、2003 BM1、2007 RS62、457175(2008 GO98)、2010 BG18、2010 JC58、2010 JV52、2010 KS6、2010 LD74、2010 OX38、2011 QQ99、2013 HT149、2015 BH103、2015 BU525、2015 RO127、2015RS139が含まれます。 2016 PC41、2016 UU231、2020 SA75、2020 UO43、および2021 UJ5、これらはすべて外側ベルトにあります。これらの候補のいくつかは、木星との比較的最近の緊密な遭遇を経験した後、現在の軌道に挿入された可能性があります。また、そのような新着の可能性のあるソース領域を調査しました。小惑星2020UO43は、実際の場合、オールトの雲または星間空間に起源を持つ可能性が無視できないほどあります。小惑星2003BM1は、天王星の近くから来た可能性があります。ただし、457175、2011 QQ99、および2021 UJ5を含むほとんどの新参者は、ケンタウロス軌道空間に起源を持っていた可能性があります。これらの調査結果の信頼性は、利用可能な軌道決定の不確実性のコンテキスト内で評価されます。オールトの雲または星間空間に起源を持つ可能性は無視できません。小惑星2003BM1は、天王星の近くから来た可能性があります。ただし、457175、2011 QQ99、および2021 UJ5を含むほとんどの新参者は、ケンタウロス軌道空間に起源を持っていた可能性があります。これらの調査結果の信頼性は、利用可能な軌道決定の不確実性のコンテキスト内で評価されます。オールトの雲または星間空間に起源を持つ可能性は無視できません。小惑星2003BM1は、天王星の近くから来た可能性があります。ただし、457175、2011 QQ99、および2021 UJ5を含むほとんどの新参者は、ケンタウルス軌道空間に起源を持っていた可能性があります。これらの調査結果の信頼性は、利用可能な軌道決定の不確実性のコンテキスト内で評価されます。
キーワード メインベルト ケンタウルス 統計分析


図1内側のメインベルト(2022年4月22日時点で26,027個のオブジェクト)。 の値の絶対相対変動
軌道要素の半主軸、離心率、および傾斜角:∆a、∆e、および∆i
。 左側の列
パネルの数は、分布を頻度ヒストグラムとして示しています。 パネルの右側の列は、
対数目盛での半主軸の関数としての絶対相対変動の分布。 中央値
値は垂直または水平の青い線で示され、1パーセンタイルと99パーセンタイルは赤い線で示されます。 データ出典:JPLの地平線。


図2メインベルトのコア(2022年4月22日時点で1,073,121個のオブジェクト)。 の値の絶対相対変動
軌道要素の半主軸、離心率、および傾斜角:∆a、∆e、および∆i
。 左側の列
パネルの数は、分布を頻度ヒストグラムとして示しています。 パネルの右側の列は、
対数目盛での半主軸の関数としての絶対相対変動の分布。 中央値
値は垂直または水平の青い線で示され、1パーセンタイルと99パーセンタイルは赤い線で示されます。 データ出典:JPLの地平線。


図3外側のメインベルト(2022年4月22日時点で36,901個のオブジェクト)。 の値の絶対相対変動
軌道要素の半主軸、離心率、および傾斜角:∆a、∆e、および∆i
。 左側の列
パネルの数は、分布を頻度ヒストグラムとして示しています。 パネルの右側の列は、
対数目盛での半主軸の関数としての絶対相対変動の分布。 中央値
値は垂直または水平の青い線で示され、1パーセンタイルと99パーセンタイルは赤い線で示されます。 データ出典:JPLの地平線。


図4軌道要素の半主軸(上部パネル)、離心率(中央パネル)、および
2003 BM1(左側のパネル)と2020 UO43の公称軌道の傾斜角(下部パネル)
(右側のサイドパネル)。 2020 UO43の場合、半主軸と離心率は最初は負であり、
それぞれ1より大きい。 これらの値は、バインドされていない軌道に関連付けられています。 時間の起源は時代です
2459600.5 JD Barycentric Dynamical Time(2022-Jan-21.0 00:00:00.0 TDB)および出力ケイデンスは
30日 データのソースはJPLのHorizonsです。


図5 457175(2008 GO98)の公称軌道の軌道要素の半主軸(上部パネル)、離心率(中央パネル)、および傾斜角(下部パネル)の進化、左側のパネル、2011 QQ99、
中央パネル、および2021 UJ5、右側のサイドパネル。 時間の起源はエポック2459600.5JDです
太陽系力学時(2022-Jan-21.0 00:00:00.0 TDB)および出力ケイデンスは30dです。 データソースの1つはJPLの地平線です。


図6 2003BM1の関連パラメータの短期的な過去の進化。公称軌道(黒)のジュピター(上部パネル)と土星(上から2番目)までの距離の変化を示します。
付録Aの表2の対応する軌道決定および対照軌道またはクローンの軌道決定
+3σ(緑)、-3σ(ライム)、+6σ(青)、-6σ(シアン)、+9σ(赤)、
付録Bの表7の公称値から-9σ(ピンク色)。木星の丘の半径、0.338 au、
土星、0.412auは赤で表示されます。上から3番目のパネルは、準主軸の進化を示しています。
下から3番目のパネルは、離心率の変化を示しています。下から2番目のパネルが表示されます
傾斜、i。下のパネルは、TisserandのパラメータTJ(Murray and
Dermott、1999)、境界参照2(茶色)と3(オレンジ)が含まれています。出力タイムステップ
サイズは1年で、時間の原点はエポック2459600.5TDBです。入力データのソースはJPLのHorizonsです。


図7 過去10^5年までの速度パラメータの関数としての重心距離の値
8×10^3
MCCMアプローチを使用して生成された2020UO43の制御軌道。 速度パラメータは
の単位で計算された重心距離での重心速度と脱出速度の差
脱出速度。 速度パラメータの正の値は、次のような制御軌道に関連付けられています。
捕獲の結果である。 太い黒い線は遠地点の距離に対応します—a(1 + e)、限定的な場合
e = 1 —動的に古い彗星のドメインを定義します
a^-1 > 2.5×10^-5 au-1
(Krolikowska´およびDybczynski2017を参照してください); 太い赤い線は、太陽系のヒル球の半径を示しています(例Chebotarev1965´を参照してください。)。

5ディスカッション
私たちの統計分析と計算は、現在の主な小惑星が
ベルトには、最近外側に散らばっているかなりの数の小さな物体が含まれていない可能性があります
地球型惑星によって。しかし、それは巨大な惑星によって内側に散らばり、おそらくオールトから捕らえられた、無視できないほどの新参者の集団を受け入れています
雲または星間空間。これらの結論は、動的経路が
初期のメインベルトに住んでいた可能性がありますが、今日でもアクティブである可能性がありますが、
材料が内側に散らばっている場合。メインベルトからの小惑星は現在
地球型惑星に向かって内側に散乱している(Granvik et al。、2017)、フラックス
反対方向への移動は完全に停止した可能性があります。一方、ガリアッツォ
etal。 (2016)以前のケンタウロスとTNOが外側に見つかる可能性があると予測しました
小惑星帯。私たちの結果はこの予測を裏付けていますが、表1のすべてのオブジェクトには
3.5〜4.2auの範囲です。
新参者の中に457175(2008 GO98)が存在することは、彼らと主な小惑星に存在するアクティブオブジェクトの小グループとの関係を示唆しています。
ベルト。主な小惑星帯の最初のアクティブなメンバーは1979年に発見されましたが
(元々は1979 OW7として発見され、1996 N2として再発見され、現在は
彗星133P/Elst-Pizarro、たとえばJewittetal。を参照してください。 2014)、この人口の性質はあいまいなままでした。それが明らかになったのはしばらくしてからでした
彗星の集団が主な小惑星帯に存在していました(Hsieh and Jewitt、2006;
Jewitt and Hsieh、2022)。の既知のメンバーのごく一部のみ
小惑星帯は彗星のような特徴を示すことがわかっています。支配的ですが
メインベルトで観測された彗星活動の背後にあるプロセスは不明なままであり、動作中の考えられるメカニズムには、氷のような物質の昇華、衝撃、回転が含まれます
分裂、および静電効果(たとえば、Jewitt 2012; Gundlach and Blumを参照)
2016; Gkotsinasetal。 2022)。メインベルト彗星の人口には、いくつかが含まれています
奇妙なオブジェクト。最初に知られているバイナリ彗星、288P /(300163)2006 VW139(Agarwal
et al。、2017、2020)は、おそらくトリプル(Kim et al。、2020)であり、この集団に属し、マルチテール彗星、P / 2013 P5(Jewitt et al。、2013)、および
(596)Scheilaの場合のように、衝撃と混乱のイベントに関与するオブジェクト
(Jewitt et al。、2011)、(6478)Gault(Moreno et al。、2019)、P / 2015 X6(Moreno et al。、
2016a)、P / 2016 G1(Moreno et al。、2016b)、P / 2019 A4(PANSTARRS)およびP / 2021 A5
(PANSTARRS)(Moreno et al。、2021)または248370(2005 QN173)(Chandler et al。、
2021; Hsieh et al。、2021)。前のセクションで示したN体計算
457175、2011 QQ99、および2021UJ5を含むほとんどの新規参入者が
29P / Schwassmann-Wachmann 1–P /2008CL94からの破片として起源を持っています
(レモン)–P / 2010 TO20(LINEAR-Grauer)ケンタウロス軌道の彗星複合体
パラメータ空間。
主な小惑星帯の外側のセクションは、以前に
混沌とした動きとリャプノフ時間の文脈、TL(最大値の逆数
リアプノフ指数)、この領域の特定のオブジェクトでは非常に短い可能性があります(を参照)
たとえば、Murisonetal。 1994; Holman and Murray 1996; Winteretal。 2010)。
リャプノフ時間は、指数関数的発散の特徴的なタイムスケールです。
最初は軌道を閉じます。最も信頼できる軌道を持つ表1のオブジェクトに焦点を当てる
決定により、TL = 1500年(将来の統合では1100年)が得られました。
2003 BM1の場合、2011 QQ99の場合は500年(500年)、2020 UO43の場合は500年(600年)、および
2021 UJ5の場合は450年(800年)。したがって、実際のオブジェクトに関連する結果は、
Winterらの分析の結論。 (2010)そしてその概念に信憑性を与える
いくつかの小天体が実際に最後の数年以内にメインベルトに到達したかもしれないこと
百年。ただし、TLがそうであるように、現在の軌道では長くは続かない可能性があります
また、将来への統合には非常に短いです。
上記の4つの小惑星は、それらの混沌としたものと同じくらい短いLyapunov時間を持っています
輸送時間または拡散時間。一般的に、これは当てはまりません。これら2つのタイムスケール間の統計的関係は単純ではありません。ばらつきが大きい
そのフィッティングはほぼ2次式です(たとえば、Murray andHolman1997を参照してください。
Shevchenko 1998)。この事実の劇的な例は、小惑星522ヘルガにあります。
これは混沌としていて安定していて、リャプノフの時間は短いですが、拡散は無限です。
時間(Milani and Nobili、1993)。このトピックは最近Cincottaによって再検討されました
etal。 (2022)。


永年共鳴(フォンザイペル-リドフコザイ以外)がこれらの物体の一部を外側からベルトに前後に運ぶ可能性があることを上で指摘しました
木星。たとえば、小惑星は、以下を含む永年共鳴によって混乱する可能性があります
近日点黄経と昇交点黄経の値
土星の(例えば、ウィリアムズ1969; Froeschle and Scholl 1986、1987、1988、
1989;吉川1987;モルビデリとヘンラード1991a、b)。いわゆるν6の役割
永年共鳴は、共鳴の議論の進化を研究することによって探求することができます
σ6=ϖ−ϖ6、ここで、ϖ=Ω+ωは小惑星の近日点黄経の経度であり、
土星の1つはϖ6です。 Williams(1969)によると、2つの共振状態が可能です。
0o前後のσ6の秤動
(小惑星と土星の近日点がほぼ整列)または180o
(近日点がやや反整列している場合)、
追加の詳細は、例えば、Carruba and Morbidelli(2011)およびHuamanetal。を参照してください。
(2018)。土星との世俗的な節の共鳴は、
共振引数Ω-Ω6。 JPLのHorizonsデータを使用して、これらを調査しました
457175、2003 BM1、2011 QQ99、2020 UO43、および2021UJ5の永年共鳴。
世俗的な節の共鳴は、これらのいずれに対しても現在アクティブではないようです
オブジェクトですが、図12は、少なくとも2つのオブジェクトが対象になっている、対象になっている、または対象となることを示しています。
ν6永年共鳴に。 362P彗星または457175彗星は、反整列に関与している可能性があります
過去のν6の世俗的な共鳴行動と2021年のUJ5は現在閉じ込められているようです
σ6が約0oで振動するν6永年共鳴
。図13は、秤動が
σ6のは他のオブジェクトでも観察されますが、約0oまたは180oではありません
。しかし、
上で指摘したTLの値がかなり短いことを考えると、共振の関与は次のようになります。
比較的短いと予想されます。
私たちの分析はまた、外側のメインにある可能性のある重力トラップを明らかにしました
比較的遅い速度で太陽系に入る星間天体のためのベルト
重心を尊重します。言い換えれば、双曲線軌道をたどるオブジェクトは
過剰な離心率が低く、約1〜1.3。小惑星2020UO43はそのような天体の1つかもしれません
しかし、その現在の軌道決定は、確認(または拒否)するのに十分正確ではありません
星間起源(上記の注意事項も参照)。
セクションで指摘されているように。 2、ヤルコフスキーとヤルコフスキーを考慮していません–
O’Keefe–Radzievskii–Paddack(YORP)効果(たとえば、Bottke et al。2006を参照)
私たちの計算では、両方の効果が検出可能であることが確認されていますが
地球近傍小惑星と小惑星帯の両方の集団(たとえば、Farnocchiaetal。
2013; Carrubaetal。 2016、2017; Del Vignaetal。 2018; Durechetal。 2018;緑
ストリート他2019; Greenbergetal。 2020)。ただし、これらの影響を無視しても
オブジェクトの短期軌道進化の評価に大きな影響を与える
ここで説明するのは、ヤルコフスキードリフトの平均値が10^-9au/yrであるためです。
(たとえば、Nugent et al。2012を参照)、メインベルトに入るタイムスケールは
Myrのオーダー。これは、この調査で説明した時間間隔よりも数桁長くなります。一方、ヤルコフスキー力の正確なモデリング
回転などの物理的特性に関する比較的正確な知識が必要です
下のオブジェクトの速度、アルベド、かさ密度、表面伝導率、または放射率
これは、この研究で研究された関連する小天体には当てはまりません。

6結論
この論文では、目的とするデータマイニング実験の詳細について説明しました。
に到達した可能性のある主な小惑星帯の現在のメンバーを特定する
過去数百年のベルト。から公開されているデータを使用しました
JPLのSBDBとHorizons。私たちの分析は、ベルトのどの領域が
最も安定しているものと最も安定していないもの、そしてさまざまな平均運動共鳴がどのように
メインベルトの軌道構造。私たちの結論は次のように要約することができます。
1.インナーベルトとメインベルトのコアには、既知の物体は含まれていません。
ベルトへの最近の到着と見なすことができます。
2.外側の主帯は、小さいながらも非常に興味深い軌道新参者の集団を受け入れます。数十のオブジェクトがこの領域内に挿入された可能性があります
過去数百年。信頼できる軌道決定を行う侵入者のリスト
457175(2008 GO98)、2003 BM1、2011 QQ99、2020 UO43、および2021UJ5が含まれます。
少なくとも1つの天体が彗星活動を示すことが判明しています。457175または彗星
362P、これは、選び出された侵入者間の興味深いつながりを開きます
ここと、主な小惑星帯に存在するアクティブオブジェクトの小グループ。
3. Asteroid 2020 UO43は、起源が
オールトの雲または星間空間ですが、その軌道決定は、オブジェクトが
本物として確認されました。
4.ここで見つかったほとんどの侵入者は、ケンタウロス軌道領域から来ている可能性があります。
私たちの結果は、物質を向こうから挿入した動的経路が
太陽系の歴史の初期にある主な小惑星帯への木星は今日も活動を続けているかもしれませんが、地球型惑星の軌道領域から小惑星帯に破片を送るものは現在活動していないか、少なくとも現在は活動していない可能性があります
強度は、内側に散乱する物質の強度よりも大幅に弱い可能性があります。


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