Спектральные классы астероидов - Asteroid spectral types
Астероид спектрального типа присваивается астероиды на основе их спектр излучения , цвета , а иногда альбедо . Считается, что эти типы соответствуют составу поверхности астероида. Для небольших тел, которые внутренне не дифференцированы, поверхностный и внутренний состав предположительно схожи, в то время как большие тела, такие как Церера и Веста, как известно, имеют внутреннюю структуру. За прошедшие годы был проведен ряд обзоров, в результате которых был разработан набор различных таксономических систем, таких как классификация Толена , SMASS и Буса – ДеМео .
Таксономические системы
В 1975 году астрономы Кларк Р. Чепмен , Дэвид Моррисон и Бен Зеллнер разработали простую таксономическую систему для астероидов, основанную на цвете , альбедо и форме спектра . Эти три категории были помечены буквой « C » для темных углеродистых объектов, « S » для каменных (кремнистых) объектов и «U» для тех, которые не вписывались ни в C, ни в S. Это основное разделение спектров астероидов с тех пор было расширено и уточнил. В настоящее время существует ряд схем классификации, и, хотя они стремятся сохранить некоторую взаимную согласованность, довольно много астероидов сортируются по разным классам в зависимости от конкретной схемы. Это связано с использованием разных критериев для каждого подхода. Две наиболее широко используемые классификации описаны ниже:
Обзор Толена и SMASS
Толен Класс | SMASSII (автобусный класс) |
Альбедо | Призрачные особенности |
---|---|---|---|
А | А | умеренный | Очень крутой красный уклон до 0,75 мкм; умеренно глубокая абсорбционная характеристика по длине 0,75 мкм. |
B , F | B | низкий | Линейные, как правило, безликие спектры. Различия в характеристиках УФ-поглощения и наличие / отсутствие узкой характеристики поглощения около 0,7 мкм. |
C , G | C, Cb, Ch, Cg, Chg | низкий | Линейные, как правило, безликие спектры. Различия в характеристиках УФ-поглощения и наличие / отсутствие узкой характеристики поглощения около 0,7 мкм. |
D | D | низкий | Относительно невыразительный спектр с очень крутым красным наклоном. |
E , M , P | X , Xc, Xe, Xk | от низкого (P) до очень высокого (E) |
Обычно безликий спектр с красноватым наклоном; различия в тонких характеристиках поглощения и / или спектральной кривизне и / или пиковом относительном отражении. |
Q | Q | умеренный | Красноватый наклон короче 0,7 мкм; глубокая закругленная абсорбционная деталь по длине 0,75 мкм. |
р | р | умеренный | Умеренный красноватый наклон вниз 0,7 мкм; глубокая абсорбция по длине 0,75 мкм. |
S | S, Sa, Sk, Sl, Sq, Sr | умеренный | Умеренно крутой красноватый спуск вниз 0,7 мкм; поглощение от умеренного до крутого по длине 0,75 мкм; пик отражения на 0,73 мкм. Подгруппы шин, промежуточные между классами S и A, K, L, Q, R. |
Т | Т | низкий | Умеренно красноватая по краю 0,75 мкм; квартира после. |
V | V | умеренный | Красноватый корешок 0,7 мкм; чрезвычайно глубокое поглощение по длине 0,75 мкм. |
- | K | умеренный | Умеренно крутой красный уклон до 0,75 мкм; плавно изогнутый максимум и от плоского до голубоватого цвета по длине 0,75 мкм, с небольшой кривизной или без нее. |
- | L , Ld | умеренный | Очень крутой красный уклон до 0,75 мкм; плоский по длине 0,75 мкм; различия в пиковом уровне. |
- | О | - | Своеобразная тенденция, известная пока по очень немногим астероидам. |
Классификация S3OS2
Солнечной системы малых объектов спектроскопические Survey (S 3 OS 2 или S3OS2, также известный как классификации Лаццаро ) наблюдается 820 астероиды, используя бывший ESO 1,52-метровый телескоп в Ла Силла обсерватории в 1996-2001 гг. В этом обзоре к наблюдаемым объектам применялась таксономия Толена и Буса – Бинцеля (SMASS), многие из которых ранее не были классифицированы. Для классификации типа Толена в исследовании был введен новый «Caa-тип», который показывает широкую полосу поглощения, указывающую на водное изменение поверхности тела. Класс Саа соответствует C-типа Tholen и к SMASS ' гидратированных Ch-типа (включая некоторые Cgh-, Cg- и C-типа), и был назначен в 106 тел или 13% обследованных объектов. Кроме того, S3OS2 использует K-класс для обеих схем классификации, тип которого не существует в исходной таксономии Толена.
Автобус – классификация DeMeo
Классификация Bus-DeMeo - это таксономическая система астероидов, разработанная Франческой ДеМео , Шелте Бус и Стивеном Сливаном в 2009 году. Она основана на характеристиках спектра отражения 371 астероида, измеренных на длине волны 0,45–2,45 мкм. Эта система из 24 классов вводит новый тип «Sv» и основана на анализе главных компонентов в соответствии с таксономией SMASS, которая сама основана на классификации Толена.
Классификация Толена
Наиболее широко используемая таксономия на протяжении более десяти лет была таксономия Дэвида Дж. Толена , впервые предложенная в 1984 году. Эта классификация была разработана на основе широкополосных спектров (от 0,31 мкм до 1,06 мкм), полученных в ходе восьмицветного обзора астероидов ( ECAS ). в 1980-х годах в сочетании с измерениями альбедо . Первоначальная формулировка была основана на 978 астероидах. Схема Толена включает 14 типов, при этом большинство астероидов попадают в одну из трех широких категорий и несколько более мелких типов (см. Также § Обзор Толена и SMASS выше) . Типы, самые крупные экземпляры указаны в скобках:
C-группа
- Астероиды группы C - это темные углеродистые объекты. Большинство тел в этой группе принадлежат к стандартному типу C (например, 10 Hygiea ) и несколько «более яркому» типу B ( 2 Pallas ). F-типа ( 704 Interamnia ) и G-типа ( 1 Ceres ) гораздо реже. К другим классам с низким альбедо относятся D-типы ( 624 Hektor ), обычно встречающиеся во внешнем поясе астероидов и среди троянцев Юпитера , а также редкие астероиды T-типа ( 96 Aegle ) из внутреннего главного пояса.
S-группа
- Астероиды S-типа ( 15 Eunomia , 3 Juno ) - кремнистые (или «каменистые») объекты. Другая большая группа - это каменистые V- образные ( 4 Веста ), также известные как «вестоиды», наиболее распространенные среди членов большой семьи Веста , которые, как считается, образовались из большого ударного кратера на Весте. Другие небольшие классы включают астероиды A-типа ( 246 Asporina ), Q-типа ( 1862 Apollo ) и R-типа ( 349 Dembowska ).
X-группа
- Зонтичную группу астероидов X-типа можно разделить на три подгруппы, в зависимости от степени отражательной способности объекта (темный, средний, яркий). Самые темные из них относятся к группе C, с альбедо ниже 0,1. Это «примитивный» P-тип ( 259 Aletheia , 190 Ismene ), который отличается от «металлического» M-типа ( 16 Psyche ) с промежуточным альбедо от 0,10 до 0,30 и от яркого «энстатита» E-типа. астероид , в основном наблюдаемый среди членов семейства Hungaria во внутренней части пояса астероидов.
Таксономические признаки
Таксономия Толена может включать до четырех букв (например, «SCTU»). В схеме классификации используется буква «I» для обозначения «несовместимых» спектральных данных, и ее не следует путать со спектральным типом. Примером может служить фемистийский астероид 515 Аталия , который на момент классификации был несовместим, поскольку спектр и альбедо тела соответствовали каменному и углеродистому астероиду соответственно. Когда основной числовой анализ цвета был неоднозначным, объектам присваивалось два или три типа, а не только один (например, «CG» или «SCT»), при этом последовательность типов отражает порядок увеличения численного стандартного отклонения с наилучшим соответствием спектрального тип упоминается первым. Таксономия Толена также имеет дополнительные обозначения, добавленные к спектральному типу. Буква «U» - это квалификационный флаг, используемый для астероидов с «необычным» спектром, который находится далеко от центра скопления, определенного при численном анализе. Обозначения «:» (одиночное двоеточие) и «::» (два двоеточия) добавляются, если спектральные данные «зашумлены» или «очень зашумлены» соответственно. Например, марсоход 1747 Wright имеет класс «AU:», что означает, что это астероид A-типа , хотя и с необычным и шумным спектром.
Классификация SMASS
Это более поздняя таксономия, введенная американскими астрономами Шелте Басом и Ричардом Бинзелем в 2002 году на основе спектроскопического обзора астероидов малого основного пояса (SMASS) для 1447 астероидов. Этот обзор дал спектры с гораздо более высоким разрешением, чем ECAS (см. Классификацию Толена выше) , и смог разрешить множество узких спектральных особенностей. Однако наблюдался несколько меньший диапазон длин волн (от 0,44 мкм до 0,92 мкм). Также не учитывались альбедо . Пытаясь максимально придерживаться таксономии Толена с учетом различных данных, астероиды были разделены на 26 типов, указанных ниже. Что касается таксономии Толена, большинство тел попадает в три широкие категории C, S и X, с несколькими необычными телами, отнесенными к нескольким более мелким типам (также см. § Обзор Толена и SMASS выше) :
- C-группа углеродистых объектов включает астероид C-типа , наиболее "стандартный" из углеродных объектов, отличных от B, "более яркий" астероид B-типа, в значительной степени перекрывающийся стипамиTholen B и F, тип Cb, который переход между простыми объектами C- и B-типа и Cg, Ch и Cgh-типами, которые в некоторой степени связаны с G-типом Толена. «H» означает «гидратированный».
- S-группа из кремнеземистых (каменистых) объектов включает в себя наиболее распространенных S-типа астероид , а также A- , Q- и R-типа . Новые классы включают астероиды K-типа ( 181 Eucharis , 221 Eos ) и L-типа ( 83 Beatrix ). Также существует пять классов: Sa, Sq, Sr, Sk и Sl, которые переходят между простым S-типом и другими соответствующими типами в этой группе.
- X-группа преимущественно металлических предметов. Сюда входят наиболее распространенные астероиды типа X, а также типы M, E или P, классифицированные Толеном. Xe, Xc и Xk являются переходными типами между обычным X- и соответствующими классами E , C и K.
- Другие спектральные классы включают T- , D- и V-типы ( 4 Весты ). Ld-тип представляет собой новый класс и имеет более экстремальные спектральные особенности , чем L-тип астероид . С тех пор новый класс астероидов O-типа был отнесен только к астероиду 3628 Божнемцова .
Было обнаружено, что значительное количество небольших астероидов попадает в типы Q , R и V , которые в схеме Толена представлены только одним телом. В схеме SMASS Буса и Бинцеля каждому астероиду был присвоен только один тип.
Показатели цвета
Характеристика астероида включает измерение его показателей цвета, полученных с помощью фотометрической системы . Это делается путем измерения яркости объекта с помощью набора различных фильтров, зависящих от длины волны, так называемых полос пропускания. В фотометрической системе UBV , которая также используется для характеристики далеких объектов в дополнение к классическим астероидам, есть три основных фильтра:
- U: полоса пропускания ультрафиолетового света
- B: полоса пропускания синего света
- V: полоса пропускания, чувствительная к видимому свету , точнее к зелено-желтой части видимого света
Цвета | фиолетовый | синий | зеленый | желтый | апельсин | красный |
---|---|---|---|---|---|---|
Длины волн | 380–450 нм | 450–495 нм | 495–570 нм | 570–590 нм | 590–620 нм | 620–750 нм |
При наблюдении яркость объекта измеряется дважды с помощью другого фильтра. Результирующая разница в величине называется цветовым индексом . Для астероидов наиболее распространены показатели цвета U – B или B – V. Кроме того, также используются индексы V – R, V – I и R – I, где фотометрические буквы обозначают видимый (V), красный (R) и инфракрасный (I) цвет . Фотометрическую последовательность, такую как V – R – B – I, можно получить из наблюдений в течение нескольких минут.
Цвет | Plutinos | Кубевано | Кентавры | SDO | Кометы | Трояны Юпитера |
---|---|---|---|---|---|---|
B – V | 0,895 ± 0,190 | 0,973 ± 0,174 | 0,886 ± 0,213 | 0,875 ± 0,159 | 0,795 ± 0,035 | 0,777 ± 0,091 |
V – R | 0,568 ± 0,106 | 0,622 ± 0,126 | 0,573 ± 0,127 | 0,553 ± 0,132 | 0,441 ± 0,122 | 0,445 ± 0,048 |
V – I | 1,095 ± 0,201 | 1,181 ± 0,237 | 1,104 ± 0,245 | 1,070 ± 0,220 | 0,935 ± 0,141 | 0,861 ± 0,090 |
R – I | 0,536 ± 0,135 | 0,586 ± 0,148 | 0,548 ± 0,150 | 0,517 ± 0,102 | 0,451 ± 0,059 | 0,416 ± 0,057 |
Оценка
Ожидается, что эти классификационные схемы будут уточняться и / или заменяться по мере продвижения дальнейших исследований. Однако на данный момент спектральная классификация, основанная на двух вышеупомянутых спектроскопических обзорах с грубым разрешением 1990-х годов, все еще является стандартом. Ученые не смогли прийти к соглашению о лучшей таксономической системе, в основном из-за сложности получения подробных измерений последовательно для большой выборки астероидов (например, спектры более высокого разрешения или неспектральные данные, такие как плотности, были бы очень полезны).
Некоторые группы астероидов соотносятся с типами метеоритов :
- C-тип - Углеродистые хондритовые метеориты
- S-тип - Каменные метеориты
- M-тип - Железные метеориты
- V-образный - метеориты HED
Смотрите также
Рекомендации
Внешние ссылки
- Классификация спектра астероидов с использованием таксономии Bus-DeMeo , планетной спектроскопии в Массачусетском технологическом институте (2017)