活跃小行星(3200)Phaethon物理特性研究进展

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作者 张欣怡 季江徽 姜浩轩 《天文学进展》 北大核心 2025年第2期185-213,共29页

详细回顾了活跃小行星(3200)Phaethon的近日点观测数据及近地观测事件,分析了在近日点附近的活动性机制,尤其是热裂解、水冰及Na升华驱动成因。基于Phaethon的光谱数据、反照率和偏振等研究,总结了其表面的物理性质和成分等研究结果,为... 详细回顾了活跃小行星(3200)Phaethon的近日点观测数据及近地观测事件,分析了在近日点附近的活动性机制,尤其是热裂解、水冰及Na升华驱动成因。基于Phaethon的光谱数据、反照率和偏振等研究,总结了其表面的物理性质和成分等研究结果,为全面理解该天体提供了丰富的证据。深入探讨了Phaethon-双子座流星群复合体、活跃小行星分类及其溯源。在小行星轨道演化与热物理模型研究中,利用MERCURY6积分器对Phaethon轨道根数进行千年尺度的反演,初步得出Phaethon近日点距离等运动规律;并基于先进热物理模型(ATPM)对红外多波段观测数据进行整合后拟合,得出了Phaethon的热惯量、反照率和直径等数据。最后,围绕活跃小行星的空间探测,展望了JAXA空间任务DESTINY+及中国天问二号的探测计划。 展开更多

关键词 小行星 活动机制 近地小行星

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近地小行星轨道误差的统计分析

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作者 王秀海 胡寿村 赵海斌 《天文学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期59-69,共11页

精确确定近地小行星轨道是近地天体监测预警工作的重要部分之一,然而由于观测弧长、观测精度以及力模型的制约,不同目标存在不同的轨道误差,基于JPL(Jet Propulsion Laboratory)小天体数据库中3万多颗近地小行星的轨道数据,对其轨道根... 精确确定近地小行星轨道是近地天体监测预警工作的重要部分之一,然而由于观测弧长、观测精度以及力模型的制约,不同目标存在不同的轨道误差,基于JPL(Jet Propulsion Laboratory)小天体数据库中3万多颗近地小行星的轨道数据,对其轨道根数误差开展了统计分析研究。发现近地小行星轨道半长径误差存在双峰分布现象,且产生的原因与观测弧段的分布有关。研究了半长径误差与观测弧长的关系,得到了拟合优度达0.90的回归方程,进一步将绝对星等参数考虑在内,采用BP(Back Propagation)神经网络训练方法对观测始末时间跨度、轨道周期、绝对星等。半长径误差搭建了参数训练网络,该方法使得拟合优度进一步提升至0.96,能够快速合理地对近地小行星半长径误差进行评估。此外,对比了观测弧长对半长径误差、偏心率误差、倾角误差的影响,发现3者随观测弧长增加的改进程度存在差异,最后,还对比分析了半长径与轨道倾角误差分布随轨道倾角的变化,发现倾角误差分布特征与观测精度的选择效应有关。这些统计分析工作有助于增加对近地小行星轨道误差分布规律的认识,为进一步改进近地小行星轨道精度提供参考。 展开更多

关键词 小天体:近地小行星 天体力学:轨道误差 方法:统计

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潜在威胁小行星矿物定量反演

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作者 黄海涛 吴昀昭 +3 位作者 王立 矫恒越 李彦昭 雷开宇 《深空探测学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第6期605-612,共8页

针对潜在威胁小行星(Potentially Hazardous Asteroids,PHAs)的撞击风险与防御方案的制定,采用修正高斯模型(Modified Gaussian Model,MGM)研究其矿物组成,进而与陨石类似物建立联系。该模型通过对混合物光谱去卷积获得矿物单独吸收特... 针对潜在威胁小行星(Potentially Hazardous Asteroids,PHAs)的撞击风险与防御方案的制定,采用修正高斯模型(Modified Gaussian Model,MGM)研究其矿物组成,进而与陨石类似物建立联系。该模型通过对混合物光谱去卷积获得矿物单独吸收特征。将MGM应用到6颗PHAs中,结果表明6颗PHAs分别是S型、Sq型和Q型,矿物主要由橄榄石、低钙辉石和高钙辉石组成,镁橄榄石指数(Fo#)为0.68~0.76,高钙辉石占比为0.215~0.395。小行星(25143)Itokawa、(1620)Geographos、(99942)Apophis和(1862)Apollo对应的陨石类似物为LL球粒陨石,小行星(11500)Tomaiyowit和(4179)Toutatis与L球粒陨石相似。 展开更多

关键词 潜在威胁小行星 光谱 矿物 普通球粒陨石

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小行星YORP效应的观测研究现状 被引量：1

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作者 田君 赵海斌 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2021年第3期277-297,共21页

YORP效应由不规则形状小行星在太阳辐射下的局部反冲力差异导致的净力矩所引起,长期作用可以改变小行星自转状态。从小行星YORP效应的科学意义和研究概况出发,阐述了YORP效应对小行星演化的重要性,并详细介绍了小行星YORP效应的理论基... YORP效应由不规则形状小行星在太阳辐射下的局部反冲力差异导致的净力矩所引起,长期作用可以改变小行星自转状态。从小行星YORP效应的科学意义和研究概况出发,阐述了YORP效应对小行星演化的重要性,并详细介绍了小行星YORP效应的理论基础和观测研究现状。目前仅有6颗小行星的YORP效应被观测证实,并计算得到由YORP驱动的自转加速度,均处于加速自转状态;未来有15颗小行星可能通过实测测得YORP驱动自转加速度。最后探讨了利用小行星光变等数据筛选可实测候选体的方法。 展开更多

关键词 小行星 YORP效应 形状反演模型 热物理模型

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基于半球形瞬时撞击坑的近地天体撞击诱发海啸的深水波模型

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作者 李妙蕾 史建春 +4 位作者 马月华 张瑞利 赵海斌 唐梦辉 杨大陶 《天文学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期110-120,共11页

采用初始扰动为半球形瞬时撞击坑作为初始条件,建立了近地天体撞击诱发海啸的深水波模型,应用到特定情形下(小行星直径为140 m、撞击速度与密度采用车里雅宾斯克陨击参数、撞击区域平均海洋深度采用太平洋平均水深4 km)研究了近地天体... 采用初始扰动为半球形瞬时撞击坑作为初始条件,建立了近地天体撞击诱发海啸的深水波模型,应用到特定情形下(小行星直径为140 m、撞击速度与密度采用车里雅宾斯克陨击参数、撞击区域平均海洋深度采用太平洋平均水深4 km)研究了近地天体撞击海洋诱发海啸的波高最大值随距离和时间的演化情况.对比不同的瞬时撞击坑模型和传播模型对海啸波高的影响发现:半球形瞬时撞击坑诱发的海啸危害比抛物形瞬时撞击坑更大;相对于深水波模型,浅水波模型给出撞击诱发海啸的规模较大;对于中等尺寸(直径在几百米范围内)的小行星,研究其撞击海洋诱发海啸,更适合采用瞬时撞击坑形状为半球形的深水波模型. 展开更多

关键词 小行星:普通 地球 流体力学 方法:解析

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火星弓激波上游离子回旋波的观测研究

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作者 李家威 杨磊 +5 位作者 吴德金 戴存礼 李建平 向梁 罗庆宇 程征伟 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2024年第2期286-298,共13页

离子回旋波广泛分布于火星弓激波上游,在卫星坐标系下其频率接近当地质子回旋频率,准平行于背景磁场方向传播,与在火星外逸层太阳风拾起新生H离子有关。该文基于磁流体理论,对MAVEN探测器观测到的离子回旋波进行事例分析,通过对等离子... 离子回旋波广泛分布于火星弓激波上游,在卫星坐标系下其频率接近当地质子回旋频率,准平行于背景磁场方向传播,与在火星外逸层太阳风拾起新生H离子有关。该文基于磁流体理论,对MAVEN探测器观测到的离子回旋波进行事例分析,通过对等离子体密度扰动、速度扰动以及磁场扰动的参数拟合,发现该离子回旋波事件可用斜传播的快磁声波与平行传播的阿尔文波的叠加来解释。该文有助于进一步理解火星上游所观测到的离子回旋波相关扰动的物理本质,对其中等离子体物理过程的重新建模和数值模拟具有指导意义。 展开更多

关键词 离子回旋波 火星上游 磁流体力学 快磁声波 阿尔文波 慢磁声波

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基于月球的吉林一号卫星在轨辐射定标研究

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作者 胡柯 杜文亮 +5 位作者 解延浩 杨松 舒敏 徐天弈 蔡伟 吴昀昭 《中国空间科学技术（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第2期154-163,共10页

为了使吉林一号卫星遥感数据得到更好的应用,利用月球为辐射源对吉林一号光谱卫星进行了在轨绝对辐射定标研究,以对实验室定标系数进行改进。考虑到定标系数具有时效性,将观测数据按时间分组后定标,利用ROLO模型计算卫星观测时刻月球辐... 为了使吉林一号卫星遥感数据得到更好的应用,利用月球为辐射源对吉林一号光谱卫星进行了在轨绝对辐射定标研究,以对实验室定标系数进行改进。考虑到定标系数具有时效性,将观测数据按时间分组后定标,利用ROLO模型计算卫星观测时刻月球辐照度,构建ROLO模型值与卫星观测值之间的关系并进行最小二乘拟合,从而获得19个谱段的两组定标系数。最后,将定标结果与吉林一号场地定标、高分四号卫星和SeaWiFS月球观测数据进行对比验证。结果表明:对月定标结果稳定,两组定标系数线性拟合的不确定度分别为1.72%和1.24%;在光谱形状上,利用月球定标后月球光谱曲线平滑,光谱形状与月球辐射特性一致,与场地定标相比,各波段相对大小在定性上得到极大改善;在绝对辐射值上,定标结果与高分四号卫星月球辐照度平均相对误差为8.1%,与SeaWiFS两个波段的平均误差为0.90%和7.42%。本研究说明月球定标是卫星在轨辐射定标及真实性检验的有效途径。 展开更多

关键词 吉林一号 月球定标 ROLO模型 辐射定标

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等离子天体物理学与现代等离子体宇宙观 被引量：1

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作者 吴德金 陈玲 《天文学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期4-27,共24页

现代科学表明宇宙中99%以上的可观测物质都处于等离子体状态,从小尺度的微观粒子动力学集体过程与能量转换机制到大尺度的宇宙等离子天体结构状态与爆发活动现象,都是等离子天体物理学的研究课题.从宇宙演化历史、大尺度结构形成以及爆... 现代科学表明宇宙中99%以上的可观测物质都处于等离子体状态,从小尺度的微观粒子动力学集体过程与能量转换机制到大尺度的宇宙等离子天体结构状态与爆发活动现象,都是等离子天体物理学的研究课题.从宇宙演化历史、大尺度结构形成以及爆发活动现象等方面,系统地论述了等离子天体物理学在现代天文学发展以及现代等离子体宇宙观形成中的重要作用.同时,结合空间卫星科学探测研究及其对现代天文学的巨大影响,进一步阐述了地球磁层和日球层等空间等离子体实地探测研究在等离子天体物理学研究中所扮演的“天然实验室”的独特作用. 展开更多

关键词 大爆炸宇宙论 宇宙大尺度结构 高能天体物理学:天体爆发活动 等离子天体物理学 宇宙论:等离子体宇宙观

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太阳和太阳系等离子体研究专辑:序言

9

作者 陈鹏飞 吴德金 《天文学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1-3,共3页

宇宙中超过99.9%的可见物质处于等离子体状态,等离子天体物理是天体物理的重要分支,为理解天体系统的形成、演化及爆发现象提供着重要的理论基础.专辑通过14篇文章系统介绍了中国科学院紫金山天文台等离子天体物理团队在太阳和太阳系等... 宇宙中超过99.9%的可见物质处于等离子体状态,等离子天体物理是天体物理的重要分支,为理解天体系统的形成、演化及爆发现象提供着重要的理论基础.专辑通过14篇文章系统介绍了中国科学院紫金山天文台等离子天体物理团队在太阳和太阳系等离子体方面的研究成果,希望能帮助读者全面了解太阳与日球等离子体物理研究的重要进展及存在的问题. 展开更多

关键词 太阳 日球 等离子体 波粒相互作用 太阳射电辐射

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太阳射电爆发现象中的电子回旋脉泽辐射 被引量：2

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作者 唐建飞 吴德金 +1 位作者 赵国清 陈玲 《天文学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期143-162,共20页

太阳射电爆发(Solar Radio Burst,SRB)是太阳高能电子与背景等离子体相互作用产生的感应辐射现象,其多样的动力学谱类型及其复杂的精细结构反映了辐射源区磁等离子体结构状态丰富的物理信息,而相关辐射机制则是解读相关物理信息的关键工... 太阳射电爆发(Solar Radio Burst,SRB)是太阳高能电子与背景等离子体相互作用产生的感应辐射现象,其多样的动力学谱类型及其复杂的精细结构反映了辐射源区磁等离子体结构状态丰富的物理信息,而相关辐射机制则是解读相关物理信息的关键工具.长期以来,在SRB辐射机制的研究中一直存在着争议不决的两种主要机制,即等离子体辐射机制和电子回旋脉泽(Electron Cyclotron Maser,ECM)辐射机制.近年来,针对传统的ECM辐射机制应用到SRB现象时遇到的一些主要困难,发展了由幂律谱电子低能截止驱动和包含快电子束自生阿尔文波效应的新型ECM驱动模型,并成功应用于解释各类不同SRB动力学谱的形成机制.基于这些新型的ECM辐射模型,系统地总结了ECM辐射机制在各种不同类型SRB现象中的应用,并对它们不同动力学谱结构的形成给出了一致统一的物理解释. 展开更多

关键词 辐射机制:非热 太阳:活动 太阳:磁场 太阳:射电辐射

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太阳风中电磁离子回旋波的观测与理论研究进展 被引量：1

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作者 李秋幻 杨磊 +2 位作者 向梁 赵国清 吴德金 《天文学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期76-102,共27页

太阳风中的电磁离子回旋(Electromagnetic Ion Cyclotron,EMIC)波自报道以来,受到了广泛的关注和研究.由于波的频率接近质子的回旋频率,EMIC波可以通过回旋共振波粒相互作用将波能传递给离子,并在太阳风粒子加热和加速等能化现象中发挥... 太阳风中的电磁离子回旋(Electromagnetic Ion Cyclotron,EMIC)波自报道以来,受到了广泛的关注和研究.由于波的频率接近质子的回旋频率,EMIC波可以通过回旋共振波粒相互作用将波能传递给离子,并在太阳风粒子加热和加速等能化现象中发挥重要作用.总结了太阳风中EMIC波的观测和理论研究进展,包括EMIC波在磁云内外、磁云和行星际日冕物质抛射鞘区中的观测研究得到的一系列结果以及基于观测进行波的激发机制所取得的研究进展,并展望未来研究太阳风中EMIC波的突破方向. 展开更多

关键词 太阳:太阳风 波动 不稳定性

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太阳大气中动力学阿尔文波的产生与加热研究进展 被引量：1

12

作者 向梁 吴德金 陈玲 《天文学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期56-75,共20页

动力学阿尔文波是垂直波长接近离子回旋半径或者电子惯性长度的色散阿尔文波.由于波的尺度接近粒子的动力学尺度,动力学阿尔文波在太阳和空间等离子体加热、加速等能化现象中起重要作用.因此,动力学阿尔文波通常被认为是日冕加热的候选... 动力学阿尔文波是垂直波长接近离子回旋半径或者电子惯性长度的色散阿尔文波.由于波的尺度接近粒子的动力学尺度,动力学阿尔文波在太阳和空间等离子体加热、加速等能化现象中起重要作用.因此,动力学阿尔文波通常被认为是日冕加热的候选者.本研究工作深入、系统地调研了太阳大气中动力学阿尔文波的激发和耗散机制.基于日冕等离子体环境,介绍了几种常见的动力学阿尔文波激发机制:温度各向异性不稳定性、场向电流不稳定性、电子束流不稳定性、密度非均匀不稳定性以及共振模式转换.还介绍了太阳大气中动力学阿尔文波的耗散机制,并讨论了这些耗散机制对黑子加热、冕环加热以及冕羽加热的影响.不仅为认识太阳大气中动力学阿尔文波的驱动机制、动力学演化特征以及波粒相互作用提供合理的理论依据,而且有助于揭示日冕等离子体中能量储存和释放、粒子加热等能化现象的微观物理机制. 展开更多

关键词 太阳:日冕 太阳:大气 磁流体力学 波动

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一种基于全天相机组网的区域火流星监测网的实现和应用

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作者 徐智坚 肖焱山 +1 位作者 李彬 赵海斌 《天文学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期99-114,共16页

流星监测网是小尺寸近地小天体撞击监测、判断陨石落点的主要工具.提出了一种基于多站布局的全天视频相机组网监测系统,并在江苏及周边构建了一个区域级原型系统,实现了火流星监测组网控制、视频数据采集、数据处理及流星体定轨的完整流... 流星监测网是小尺寸近地小天体撞击监测、判断陨石落点的主要工具.提出了一种基于多站布局的全天视频相机组网监测系统,并在江苏及周边构建了一个区域级原型系统,实现了火流星监测组网控制、视频数据采集、数据处理及流星体定轨的完整流程.通过1yr的实测运行表明,该系统可观测流星极限视星等为-1.0等,可以实现绝对星等-2.5等流星的完备检测;根据监测数据得到火流星通量为2.68×10^(-7)km^(-2)·h^(-1);群流星和偶发流星占比分别为46%和54%,偶发流星中类小行星轨道和类彗星轨道比例分别为27.1%和72.9%.统计结果与国际主要流星监测网相接近,验证了监测网系统在实际组网使用中的监测能力. 展开更多

关键词 流星 小行星 天文仪器 方法:数据处理

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