Asteroidové spektrální typy - Asteroid spectral types

Pro spektrální typ kentaurů a TNO viz Spektrální typ vzdáleného objektu .

Asteroid spektrální typ je přiřazen ke planetky na základě jejich emisní spektra , barvy , a někdy i albedo . Předpokládá se, že tyto typy odpovídají složení povrchu asteroidu. U malých těles, která nejsou vnitřně diferencovaná, jsou povrchové a vnitřní složení pravděpodobně podobné, zatímco u velkých těles, jako jsou Ceres a Vesta, je známo, že mají vnitřní strukturu. Za ta léta proběhla řada průzkumů, které vyústily v soubor různých taxonomických systémů, jako je klasifikace Tholen , SMASS a Bus – DeMeo .

Taxonomické systémy

V roce 1975 vyvinuli astronomové Clark R. Chapman , David Morrison a Ben Zellner jednoduchý taxonomický systém pro asteroidy založený na barvě , albedu a spektrálním tvaru . Tyto tři kategorie byly označeny „ C “ pro tmavé uhlíkaté objekty, „ S “ pro kamenité (křemičité) objekty a „U“ pro ty, které se nevejdou ani do C, ani do S. Toto základní rozdělení spektra asteroidů bylo od té doby rozšířeno a vyjasněno. V současné době existuje řada klasifikačních schémat, a přestože se snaží zachovat určitou vzájemnou konzistenci, poměrně málo asteroidů je tříděno do různých tříd v závislosti na konkrétním schématu. Důvodem je použití různých kritérií pro každý přístup. Níže jsou popsány dvě nejčastěji používané klasifikace:

Přehled Tholen a SMASS

Viz také: Kategorie: spektrální třídy asteroidů
Souhrn taxonomických tříd asteroidů
Tholen Class SMASSII
(třída autobusu)		 Albedo Spektrální funkce
A A mírný Velmi strmý červený sklon krátký 0,75 μm; středně hluboká absorpční vlastnost podélně 0,75 μm.
B , F B nízký Lineární, obecně nevýrazná spektra. Rozdíly v absorpčních vlastnostech UV záření a přítomnost / nepřítomnost úzkých absorpčních prvků v blízkosti 0,7 μm.
C , G C, Cb, Ch, Cg, Chg nízký Lineární, obecně nevýrazná spektra. Rozdíly v absorpčních vlastnostech UV záření a přítomnost / nepřítomnost úzkých absorpčních prvků v blízkosti 0,7 μm.
D D nízký Relativně nevýrazné spektrum s velmi strmým červeným sklonem.
E , M , P X , Xc, Xe, Xk od nízké (P)
po velmi vysoké (E)		 Obecně nevýrazné spektrum s načervenalým sklonem; rozdíly v jemných absorpčních vlastnostech a / nebo spektrálním zakřivení a / nebo špičkové relativní odrazivosti.
Q Q mírný Načervenalý sklon svahu 0,7 μm; hluboká, zaoblená absorpční vlastnost podélně 0,75 μm.
R R mírný Mírný načervenalý sklon dolů 0,7 μm; hluboká absorpce podélně 0,75 μm.
S S, Sa, Sk, Sl, Sq, Sr mírný Mírně strmý načervenalý sklon dolů 0,7 μm; střední až strmá absorpce podélně 0,75 μm; vrchol odrazivosti při 0,73 μm. Podskupiny autobusů mezi třídami S a A, K, L, Q, R.
T T nízký Středně načervenalý zkrat 0,75 μm; poté plochý.
PROTI PROTI mírný Načervenalý zkrat 0,7 μm; extrémně hluboká absorpce podélně 0,75 μm.
- K. mírný Mírně strmý červený sklon krátký 0,75 μm; maximálně hladce zahnutý a plochý až namodralý podélník 0,75 μm, s malým nebo žádným zakřivením.
- L , Ld mírný Velmi strmý červený sklon krátký 0,75 μm; plochý podélně 0,75 μm; rozdíly ve špičkové úrovni.
- Ó - Zvláštní trend, dosud známý pro velmi málo asteroidů.

Klasifikace S3OS2

Malý objektů sluneční soustavy Spektroskopická Survey (S 3 OS 2 nebo S3OS2, také známý jako klasifikace Lazzaro ) pozorováno 820 asteroidy, pomocí dříve ESO 1,52-m dalekohled na La Silla během 1996-2001. Tento průzkum aplikoval na pozorované objekty taxonomii Tholen i Bus-Binzela (SMASS), z nichž mnohé dříve nebyly klasifikovány. Pro klasifikaci podobnou Tholenu zavedl průzkum nový „typ Caa“, který ukazuje přidružený široký absorpční pás, což naznačuje vodní změnu povrchu těla. CAA třída odpovídá C-typu Tholen a na SMASS " hydratovaný CH-typu (včetně některých Cgh-, Cg- a C typů), a byl přidělen do 106 subjektů nebo 13% zkoumaných objektů. Kromě toho S3OS2 používá třídu K pro obě klasifikační schémata, což je typ, který v původní Tholenově taxonomii neexistuje.

Bus – DeMeo klasifikace

Klasifikace Bus-DeMeo je taxonomický systém asteroidů, který navrhli Francesca DeMeo , Schelte Bus a Stephen Slivan v roce 2009. Je založena na charakteristikách spektra odrazivosti pro 371 asteroidů měřených na vlnové délce 0,45–2,45 mikrometrů. Tento systém 24 tříd zavádí nový typ „Sv“ a je založen na analýze hlavních komponent v souladu s taxonomií SMASS, která je sama založena na Tholenově klasifikaci.

Tholenova klasifikace

Nejčastěji používanou taxonomií již více než deset let je David J. Tholen , který byl poprvé navržen v roce 1984. Tato klasifikace byla vyvinuta z širokopásmových spekter (mezi 0,31 μm a 1,06 μm) získaných během průzkumu osmibarevných asteroidů ( ECAS ) v 80. letech v kombinaci s měřením albeda . Původní formulace byla založena na 978 asteroidech. Schéma Tholen zahrnuje 14 typů, přičemž většina asteroidů spadá do jedné ze tří širokých kategorií a několik menších typů (viz také § Přehled Tholen a SMASS výše) . Typy jsou s největšími příklady v závorkách:

C-skupina

Asteroidy ve skupině C jsou tmavé uhlíkaté objekty. Většina těl v této skupině patří ke standardnímu typu C (např. 10 Hygiea ) a poněkud „jasnějšímu“ typu B ( 2 Pallas ). Typ F ( 704 Interamnia ) a typ G ( 1 Ceres ) jsou mnohem vzácnější. Další třídy s nízkými albedy jsou typy D ( 624 Hektor ), které se obvykle vyskytují ve vnějším pásu asteroidů a mezi trojskými koni Jupitera , stejně jako vzácné asteroidy typu T ( 96 Aegle ) z vnitřního hlavního pásu.

S-skupina

Asteroidy typu S ( 15 Eunomia , 3 Juno ) jsou křemičité (neboli „kamenné“) objekty. Další velkou skupinou jsou kamenité V-typy ( 4 Vesta ), známé také jako „vestoidy“, které jsou nejběžnější mezi členy velké rodiny Vesta a které pocházejí z velkého nárazového kráteru na Vesta. Další malé třídy zahrnují typ A ( 246 Asporina ), typ Q ( 1862 Apollo ) a asteroidy typu R ( 349 Dembowska ).

X-skupina

Deštníková skupina asteroidů typu X lze dále rozdělit do tří podskupin, v závislosti na míře odrazivosti objektu (tmavá, střední, jasná). Nejtemnější jsou příbuzné skupině C, s albedem pod 0,1. Jedná se o „primitivní“ typ P ( 259 Aletheia , 190 Ismene ), který se liší od „kovového“ typu M ( 16 Psyche ) se středním albedem 0,10 až 0,30, a od jasného „enstatitu“ typu E. asteroid , který je většinou vidět u členů rodiny Hungaria v nejvnitřnější oblasti pásu asteroidů.

Taxonomické prvky

Tislenská taxonomie může obsahovat až čtyři písmena (např. „SCTU“). Klasifikační schéma používá písmeno „I“ pro „nekonzistentní“ spektrální data a nemělo by být zaměňováno se spektrálním typem. Příkladem je temistický asteroid 515 Athalia , který byl v době klasifikace nekonzistentní, protože spektrum těla a albedo bylo spektrum kamenného a uhlíkatého asteroidu. Když byla základní numerická analýza barev nejednoznačná, objektům byly přiřazeny dva nebo tři typy, nikoli jen jeden (např. „CG“ nebo „SCT“), přičemž posloupnost typů odráží pořadí rostoucí numerické směrodatné odchylky s nejlépe vyhovujícím spektrálním typ uvedený jako první. Tholenova taxonomie má také další notace připojené ke spektrálnímu typu. Písmeno „U“ je kvalifikační příznak používaný pro asteroidy s „neobvyklým“ spektrem, které v numerické analýze spadá daleko od určeného středu klastru. Zápis „:“ (jednoduchá dvojtečka) a „::“ (dvě dvojtečky) se připojí, když jsou spektrální data „hlučná“, respektive „velmi hlučná“. Například Mars-crosser 1747 Wright má třídu „AU:“, což znamená, že se jedná o asteroid typu A , i když s neobvyklým a hlučným spektrem.

SMASS klasifikace

Toto je novější taxonomie, kterou představili američtí astronomové Schelte Bus a Richard Binzel v roce 2002 a která vychází z malého asteroidového spektroskopického průzkumu (SMASS) 1 447 asteroidů. Tento průzkum vytvořil spektra mnohem vyššího rozlišení než ECAS (viz Tholenova klasifikace výše) a byl schopen vyřešit řadu úzkých spektrálních znaků. Byl však pozorován poněkud menší rozsah vlnových délek (0,44 μm až 0,92 μm). O albedech také nebylo uvažováno. Při pokusu o co největší dodržení Tholenovy taxonomie vzhledem k odlišným údajům byly asteroidy roztříděny do 26 typů uvedených níže. Pokud jde o taxonomii Tholen, většina orgánů spadá do tří širokých kategorií C, S a X, přičemž několik neobvyklých orgánů je rozděleno do několika menších typů (viz také výše uvedený přehled Přehledu Tholen a SMASS ) :

  • C-skupina uhlíkatých objektů zahrnuje asteroid typu C , nejvíce „standardní“ z uhlíkových objektů jiných než B, „jasnější“ asteroid typu B do značné míry překrývající se stypyTholen B a F , typ Cb, který přechod mezi prostý C- a objektů, tak B-typu, a Cg, CH, a CGH-typy, které jsou poněkud související s Tholen G-typu . „H“ znamená „hydratovaný“.
  • S-skupina z silicaceous (kamenitých) Předměty zahrnuje nejobvyklejší S-typu asteroid , stejně jako A- , Q a R-typy . Nové třídy zahrnují asteroidy typu K ( 181 Eucharis , 221 Eos ) a typu L ( 83 Beatrix ). Existuje také pět tříd, Sa, Sq, Sr, Sk a Sl, které přecházejí mezi prostým typem S a dalšími odpovídajícími typy v této skupině.
  • Skupina X převážně kovových předmětů. To zahrnuje nejběžnější asteroidy typu X a typ M, E nebo P podle klasifikace Tholen. Xe, Xc a Xk jsou přechodné typy mezi prostými X- a odpovídajícími třídami E , C a K.
  • Mezi další spektrální třídy patří typy T , D a V ( 4 Vesta ). Ld typu je nová třída a má více extrémní spektrální vlastnosti než L-typu planetky . Nová třída asteroidů typu O byla od té doby přiřazena pouze k asteroidu 3628 Božněmcová .

Bylo zjištěno, že značný počet malých asteroidů spadá do typů Q , R a V , které byly v Tholenově schématu zastoupeny pouze jedním tělem. Ve schématu Bus and Binzel SMASS byl každému konkrétnímu asteroidu přiřazen pouze jeden typ.

Barevné indexy

U neklasických asteroidů viz Barevné indexy vzdálených objektů .
Pro taxonomické třídy BB, BR, IR a RR viz spektrální typ Vzdálený objekt .

Charakterizace asteroidu zahrnuje měření jeho barevných indexů odvozených z fotometrického systému . To se provádí měřením jasu objektu pomocí sady různých filtrů specifických pro vlnovou délku, tzv. Passbands. Ve fotometrickém systému UBV , který se kromě klasických asteroidů také používá k charakterizaci vzdálených objektů , jsou tři základní filtry:

  • U: pásmo pro ultrafialové světlo
  • B: pásmo pro modré světlo
  • V: pásmo citlivé na viditelné světlo , konkrétněji zelenožlutá část viditelného světla
Vlnové délky viditelného světla
Barvy fialový modrý zelená žlutá oranžový Červené
Vlnové délky 380–450 nm 450–495 nm 495–570 nm 570–590 nm 590–620 nm 620–750 nm

Při pozorování se jas objektu měří dvakrát pomocí jiného filtru. Výsledný rozdíl velikosti se nazývá index barev . U asteroidů jsou nejběžnější barevné indexy U – B nebo B – V. Kromě toho se také používají indexy V – R, V – I a R – I, kde fotometrická písmena znamenají viditelné (V), červené (R) a infračervené (I). Fotometrickou sekvenci jako V – R – B – I lze získat z pozorování během několika minut.

Střední barevné indexy dynamických skupin ve vnější sluneční soustavě
Barva Plutinos Cubewanos Kentaury SDO Komety Jupiter trojské koně
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

Posouzení

Očekává se, že tato klasifikační schémata budou v průběhu dalšího výzkumu zdokonalena a / nebo nahrazena. Prozatím je však standardem spektrální klasifikace založená na dvou výše uvedených spektroskopických průzkumech s hrubým rozlišením z 90. let. Vědci se nedokázali dohodnout na lepším taxonomickém systému, a to především kvůli obtížnosti konzistentního získávání podrobných měření pro velký vzorek asteroidů (např. Velmi užitečná by byla spektra s jemnějším rozlišením nebo nespektrální data, jako jsou hustoty).

Některá seskupení asteroidů byla korelována s typy meteoritů :

Viz také

Reference

externí odkazy