使用配备有中型色散光谱仪(IDS)的艾萨克牛顿望远镜(INT)观察到的近地小行星绝对星等分布。
近地小行星(NEAs)的研究既源于科学,也源于现实。由于近地小行星离地球很近,它们可以提供关于向早期地球输运水和有机物以及随后出现地球生命的关键信息。另一方面,这些太阳系小天体与地球相撞的可能性长期存在,不容忽视,而且它们可能成为未来太空探索计划的目标。
欧洲近地天体合作项目的框架下,一个天文学家团队使用配备有中型色散光谱仪(IDS)的艾萨克牛顿望远镜(INT)对近地小行星进行光谱测量。艾萨克牛顿望远镜集团的学生资助计划,作为这项研究的核心,旨在每年为4-6名学生提供观测实践培训。这些学生被邀请参加欧洲近地天体项目,对近地小行星进行观测,他们获得了项目中一名来自罗马尼亚布加勒斯特天文研究所的首席研究员的远程协助。
这项合作的目标是从光谱上表征一个重要的近地小行星样本,其尺寸范围在0.25-5.5公里(归类为“大”)。小行星的尺寸取决于它们的绝对星等(观测对象的绝对星等分布如图1所示)以及它们的表面性质(反照率),后者可以从光谱中推断出来。
这个天文学家团队发现,近地小行星在物理和动力学特性上表现出很大的多样性。大体上,它们符合太阳系内主小行星带中小行星的组成形态(位于日心距离2.2至2.5个天文单位之间),这些近地小行星可能来源于此。但是,它们的光谱仍有差异,因为近地小行星会受到诸如行星靠近、高能微陨石的轰击、强烈的太阳风和辐射效应等因素的影响。
首先,C型碳质小行星的近日点日心距离值(约为1个天文单位)高于以橄榄石和辉石矿物为主的天体的近日点日心距离。这些C复杂的小行星由于热效应而更容易破裂,而较小的小行星有可能在距离太阳更远的地方被破坏。其次,这项工作为热疲劳破碎是使近地小行星表面恢复活力的主要过程之一的假设提供了佐证。
小行星(267223)2001 DQ8是一个极端例子,其在近日点处的表面温度(日心距为0.18天文单位)约为625 K,但当其到达距太阳3.5天文单位的远日点时,表面温度下降至150 K。这种巨大的温度变化会导致热疲劳,继而使小行星表面发生热破碎。
由于太空探索的原因,这组天文学家团队观测了31个可能的太空任务目标。其中小行星(459872)2014EK24、(436724)2011UW158、(67367)2000LY27,适合采样返回探测。
特别的,其中最有趣的是A型小行星(67367)2000 LY27。它有丰富的橄榄石成分,可能形成一个较大母体的地幔。因此,这可能是一个研究太阳系早期历史中那些分化的星子碎片的好机会(这一过程被定义为分离形成铁核、硅酸盐幔和玄武岩壳的不同层)。
最后,确定了27颗潜在危险的小行星(这些天体有与地球相撞的长期风险)。(近地小行星)减缓策略很大程度上取决于它们的物理性质,因此科学家通过获取光谱数据来确定它们的组成。
翻译:周琪
审校:罗广桢
引进来源:艾萨克牛顿望远镜集团