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

Резюме таксономических классов астероидов
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
Длины волн 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.

Показатели среднего цвета динамических групп во внешней Солнечной системе
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 :

Смотрите также

Рекомендации

Внешние ссылки