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太陽系海王星以遠天体 (307261) 2002 MS4表面の大きな地形 恒星掩蔽から測定

2023-08-18 17:44:04 | 太陽系外縁部
名前が無い天体の割に多数の掩蔽観測から詳しい形状が分かっている海王星以遠天体は珍しいと思います。以下、機械翻訳。
太陽系海王星以遠天体 (307261) 2002 MS4表面の大きな地形 恒星掩蔽から測定 
2023年 8月 17日
概要
コンテクスト。 太陽系の形成についての理解を深めるためには、海王星以遠天体の物理的特徴付けが不可欠です
そして進化。 恒星掩蔽は、TNO の基本的な物理的特性の一部を決定するために成功的に使用されている地上ベースの技術です
寸法や形状などの精度が高くなります。
目的。 この研究は、準惑星候補 (307261) 2002 MS4 のサイズ、形状、幾何学的アルベドを解析を通じて制約することを目的としています。
9つの恒星掩蔽イベントのうちの 1つ。 マルチコード検出を使用して、取得した周縁と
観察された弦と最も適合した楕円との間の残差。
方法。 私たちは、2002MS4 による 2019年から 2022年の間の 9つの恒星掩蔽の観測キャンペーンを予測し、組織しました。その結果、
2つのシングルコード イベント、4つのダブルコード検出、および 3 ~最大 61 のポジティブ コードを含む 3つのイベント。 我々は掩蔽を導き出した
差動開口測光法を使用した光度曲線。そこから星の出入りの瞬間が計算されました。 厳選した13のコードを使う
2020年 8月 8日のイベントから、2002 MS4 の全球楕円縁を決定しました。 オブジェクトの回転と組み合わせた、最適な楕円
文献からの情報に基づいて、オブジェクトのサイズ、形状、アルベドが制限されます。 さらに、地形を特徴付ける新しい方法を開発しました。
天体の周縁の特徴。
結果。 全球周縁には長半径があります。a'= 412 ± 10km、短半径 b'= 385 ± 17km、およびマイナーの位置角軸は 121° ± 16°
。 この瞬間的なリムから、HV = 3.63 ± 0.05 mag を使用して、pV = 0.1 ± 0.025 の 2002 MS4 の幾何学的アルベドを取得しました。
投影面積相当直径は 796 ± 24km です。 最北端の近似楕円からの大幅な逸脱が検出される
複数の場所からの 3 つの異なる地形特徴を強調表示: 1 つの深さ 11 km の窪地とそれに続く 25+4−5km の窪み
高さ 標高 次の
延長 322 ± 39km、深さ 45.1 ± 1.5km のクレーター状の窪み。
結論。 私たちの結果は、熱データから得られたものよりも直径が約 138km 小さい天体を示しており、おそらくこれまで知られていなかった衛星の存在を示しています。
ただし、誤差範囲内では、V バンドの幾何学的アルベドは文献に掲載されている結果と一致します。
放射分析から導出されたアルベドであっても。 この恒星掩蔽により、TNO の大きな地形のマルチコード測定が可能になりました。
初めて。
キーワード。 カイパーベルト: 個人: 2002 MS4 – 方法: 観察

1. はじめに
太陽系外縁天体 (TNO) は、海王星の軌道よりも大きな長半径で太陽の周りを周回する小さな太陽系天体です (Jewitt et al. 2008)。 この軌道領域の物質の空間密度は低く、太陽からかなり離れているため、その地球規模の物理化学組成は、その形成以来ほとんど影響を受けていません。 したがって、それらは考慮されます
原始的な円盤の残骸、原始的な太陽系星雲と私たちの進化に関する貴重な情報源
惑星系 (Gladman et al. 2008; Morbidelli et al. 2008;ネスヴォルニー & モルビデリ 2012)。 それに加えて、次のような知識が
TNO のサイズと頻度の分布により、制約が可能になります。太陽系形成モデル (Petit et al. 2008)。
主に、から見えるかすれと小さな角サイズによるものです。
地球、その基本的な物理的特性に関する私たちの知識
TNO の人口は依然として不足しており、断片化されています (スタンスベリー)
他。 2008年; ルルーシュら。 2013年; ラセルダら。 2014)。 以来
1992 年の (15760) アルビオンの発見 (Jewitt & Luu、1993)、
この軌道領域では何千もの天体が観測されています。
ただし、そのサイズとアルベドは 178 個のケンタウロス (天体) だけです。
木星と海王星の間の不安定な軌道)と TNO は、熱観測を使用して決定されます (ミュラー、ルルーシュ、およびフォルナシエ 2020)。
一方、宇宙船の訪問では、これらのオブジェクトを完全に特徴づけます。たとえば、新教会の訪問です。
冥王星系へのホライゾンズミッション (Weaver and Stern 2008)(Stern et al. 2015, 2020; Spencer et al. 2020 b) および (486958) Ar rokoth (Stern et al. 2019; Benecchi et al. 2019; Buie et al. 2020 a; スペンサーら。 2020 a) 詳細な研究が可能になりました。 しかし、上記のアプローチには多額の投資が必要です
多くのオブジェクトの研究には使用できません。
恒星掩蔽は、地上で行われる効率的な方法です。
これらの遠く離れた天体を何十個も研究してください。 それは以下を観察することから成ります。
小さな天体がその前を通過する間、背景の星が通過し、星のフラックスを数秒間遮断します。 ラッキーリストを更新しました
私たちが認識している恒星掩蔽の検出は、次のような可能性があります。
SOSB データベースで見つかりました1(Braga-Ribas 他、2019)。 これら観察により、物体の瞬間的な端が得られます。
他の観察方法から得られた情報と組み合わせることで、小天体の特徴をより良く特徴付けることができます (Ortiz et al.2020b)。
この研究では、大規模な TNO (307261) 2002 MS4 による 9 つの恒星掩蔽を予測、観測、分析しました - 以下
簡潔にするために MS4。 地球近傍小惑星によって発見された
2002 年 6 月 18 日の追跡 (NEAT)2 プログラム、機密扱い
軌道傾斜角が高いため、ホットな古典的 TNO として知られています (Glad man et al. 2008; Van Laerhoven et al. 2019)。 さらにMS4
熱的に由来するものであるため、準惑星の候補である 等価直径 (Vilenius et al. 2012)。 物理的および軌道的
以前に公開された作品から取得したパラメータは、次のとおりです。
表1。


図1: 2020年8月8日のイベントショーで測定されたコード
MS4 の四肢の検出は青色で 1σ エラーバー (赤色のセグメント) で表示されます。 大きなエラーバーを持つ 6 つのポジティブコードが抑制されました
よりわかりやすく視覚化するために、このプロットから: TAROT、Lleida、Khmel nytskyi、Fuensanta de Martos、Kharkiv T36、および Marbella。 の
緑色の線は、ターゲットの合計と互換性のある位置を表します。
ノイズ内の光束(つまり、二次掩蔽なし)。 オーダー
正弦の北から南への向きは表 3 と同じです。


図 2: 選択された 13 のコード (青)。GPS データは実線で、NTP データは破線で示されています。 灰色のセグメント
周縁フィッティングに使用されない他のポジティブコードを示します。 黒い
楕円は最良の楕円リムを示し、灰色の領域は 3σ 以内の解を示します。 オレンジ色のセグメントは各画像を表します
モンセック駅から取得した、薄緑色のセグメント
他のネガティブコードを表示します。


図 3: 2020年 8月 8日の掩蔽キャンペーンに参加した各ステーションの位置を示す掩蔽後の地図。
実線は観察された影の経路を区切っており、黒い点は
影の位置を毎分マークします。地心最接近の瞬間。 影が追いかけてくる
黒い矢印で示される方向。 青い点は、
選択された 13 個のコード。その他のポジティブコードは赤い三角形で表示されます。
黒い星は、から取得した近くのネガティブコードをマークします。
モンセック駅。 緑の三角形と白いひし形は、
それぞれ、データがマイナスの観測点と悪天候の観測点です。


図 4: 黒い点は、それぞれの星の正規化されたフラックスを表します。
ヴァラージュ駅で取得された時間の関数としてのフレーム。測光の不確実性は赤で示されています。 挿入により出力領域が選択されます
そして、そのような信号について考えられる説明を示します (本文を参照)。


図 5: 緑色の水平線は、想定される限界を示しています。
± 7 km の公差 (本文を参照)、黒い破線は最適な楕円。 上のパネル: 赤い点 (RD) は距離です
位置角度の関数としての、最適な楕円 (楕円の法線方向) からの各点の角度、および立体
黒い線は、灰色で表される 1σ の不確実性を持つモデルです。
下のパネル: モデルを減算した後の残差
データポイント。


図 6: 青い点は空に投影された RD 点を示します。
1σ の不確実性のある平面を赤色で示します。 青いセグメントはヴァラージュ駅からの陽性検出です。 オレンジと緑のセグメント
Montsec および Asiago で取得されたネガティブ フレームに対応
それぞれの駅。 黒では点線が最適です
全体的な周縁モデルについては、セクションで説明されています。 3.1、実線は
地元の地形のモデル。 灰色の実線は、地形モデルの 1σ エラーバー。 最後に、塗りつぶされたグレー色
提案されたグローバルリムと地形を示します。

4. 議論と結論
この作品は、得られた物理的および天文情報を提示します。
ホットクラシック TNO による 9 つの恒星掩蔽から (307261)2002 MS4 は 2019 年から 2022 年にかけて南から観測され、
北米、アフリカ、ヨーロッパ、西アジアのサイト。最も成功したキャンペーンは 2020年 8月 8日に行われました。
116 台の望遠鏡と 61 の正弦波が関与し、これは TNO によるこれまでの恒星掩蔽検出の記録的な数です。
2020 年 8 月 8 日の突風から派生した MS4 の投影された楕円形の縁は、長半径 412 ± 10 km、短半径 385 ± 17 km、面積相当半径
398±12km。 得られた直径は、以下より約 138 km 小さくなります。
それは熱バンドでの観測から導き出されました (Vilenius et al.2012)。 未知の衛星の存在を示す可能性があります。
同様の状況で 2002 TC302 について提案されました (Ortiz et al.2020a)。 それでも、熱直径からの誤差範囲は大きい
3σ以内の差に対応可能です。
決定的ではないものの、回転光度曲線は浅く、導出された等価直径と、
9 つの恒星掩蔽から得られた周縁は扁円形を好む
MS4 の 3D 形状には回転楕円体 (Maclaurin) を使用します。 さらに、
TNO の期待値、密度間隔を考慮して
上記のものはかなり大きいです。 これは、オブジェクトの
真の偏平率は掩蔽で観察されたものよりも高いか、または観察された地形が回転光度曲線の明るさの変化の原因であると考えられます。 最後のケースでは、実際の回転周期は公表値の 2 倍になる可能性があり、マクローリン曲線の密度が小さくなります (図 9)。 どれでも
この場合、MS4 の 3 次元を確認するにはさらに多くのデータが必要です
形も密度も。
さらに、この作品では初めて詳細なマルチコードが提示されます。
モノリシック TNO の表面上の広範な特徴の検出。 を特定して測定する方法が開発されました
このような検出。 観察された四肢の北東部では、深さ約11kmの窪地が発見され、その後に隆起が続いた
25+4−5kmに続いて最も印象的な機能は、深さ 45.1 ± 1.5 km の窪地で、直線状に伸びています。
322±39km。 モデルを結ぶ直線を仮定すると、
初期点と終点では、最大のフィーチャはオブジェクトの等価直径の約 40% になります。 このような広大な地形は対象外です
予想される地球規模の地形の範囲 (セクション 3.2) を示している可能性があります。
MS4の歴史に大きな影響を与えました。 もしそうなら、考えられる一つの仮説は、
問題となるのは、その衝撃が衝突事故を引き起こした可能性があるかどうかである。
ハウメアの家族など (Brown et al. 2007; Vilenius et al.2018)、太陽系外縁系で唯一知られている衝突族
地域。
外側の既知のクレーターと比較することができます。
太陽系。 土星の最大の衛星のひとつ、ボイジャーそしてカッシーニのミッションはテティスとイアペトゥスの画像を取得しました。
画像化された最大のクレーターは、MS4 で観察された特徴とサイズ比が似ています。 オデュッセウス クレーターの縁から縁までの直径は、テティスの平均直径の約 43% に相当します。
Turgis12 クレーターの直径は、Iapetus の平均直径の約 40% です (Moore et al. 2004; Thomas and Dermott 1991)。 しかし、
海王星横断領域の MS4 に類似した天体の表面に関する最新かつ詳細な研究が実施されました。
冥王星-カロン系の場合。 土星の衛星とは対照的に、ニューホライズンズが撮影した最大のクレーターにはわずか10.5%しかなく、
冥王星とカロンの等価直径のそれぞれ 18.9%(ムーア他、2016)。 したがって、MS4 上の推定クレーター
この縁は、惑星上で見つかったクレーターと同様のサイズ比を持っているにもかかわらず、海王星以遠領域で観察された最大のものである。
衛星。
最後に、前例のない著名な報道にもかかわらず、TNO による掩蔽、星束の明確な二次降下なし
リング、ジェット、または衛星によって引き起こされることが特定されました。 上限
掩蔽中のそのような構造を検出するための光曲線は、この作業の範囲外です。 さらに、非常に可能性は低いですが、
PA = 0°とPA = 25°の間で観測された高度は未知の衛星によって引き起こされたという仮説を除外することはできません。
直径約 213 km で、その前または後ろを通過します。
本体。 その場合、本体の有効径はおよそ 788 km (付録 D を参照)。



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