基于巡天测光观测的小行星族群物理研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 徐肖云 |
| 答辩日期 | 2025-07-01 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 王晓彬 |
| 关键词 | 测光巡天 小行星族群 小行星搜寻 光变曲线反演 |
| 学位专业 | 天体物理 |
| 其他题名 | The physical studies of asteroid family with data from the photometric surveys |
| 英文摘要 | 小行星作为行星形成过程中残存的原始星子，其物理特征及其分布保留太阳系形成与演化的重要信息，同时也蕴藏着巨大的自然资源潜力。小行星族群被认为是由母体小行星经历碰撞事件中形成的。小行星族群成员最初在与母体相近的轨道上绕太阳做开普勒运动，经过数百万至数十亿年的演化，族群成员的物理和动力学特性发生显著的变化。通过研究族群成员的物理特性，不仅可洞察碰撞过程和母体性质，还可研究非引力效应（如 Yarkovsky 和 YORP 效应）对动力学演化的影响。然而，在小行星族群中，能够测定物理参数的成员数量非常有限，主要原因是大多数小行星成员的直径小于10公里，其暗弱的视星等导致地面观测难以获得高质量的观测数据。随着云南-香港宽视场测光巡天(YNHK)项目运行，以及中国空间站工程巡天望远镜(CSST)和墨子巡天望远镜(WFST)等新一代观测设备的陆续启用，其强大的观测能力将为小行星族群物理研究提供新的机遇。本论文的研究目标是利用天基巡天观测（Gaia和TESS）、地面巡天观测（YNHK）以及现有数据库中的小行星数据开展高轨道倾角小行星族群——Phocaea族群的物理研究。为此，本论文的主要工作内容分为两个部分：首先，为解决从时序巡天观测数据中太阳系小行星数据提取问题，我们利用机器学习，提出了一种从文本图像中识别移动天体的方法。通过堆叠文本图像并剔除源自恒星的探测点，构建用于识别移动天体的工作数据集。为了识别太阳系小行星，我们构建了一颗基于移动天体运动特征的模型树。利用模型树结合决策树对工作数据集分类，从中识别出一个或者多个符合移动天体运动特征的轨迹段(Tracklet)，根据回归模型提供的信息（轨道段天体位置和视运动速度），实现太阳系小行星测光数据的自动提取。进一步，利用收集到的测光数据，我们对44颗位于Phocaea小行星族群区域内小行星开展了物理参数测定。Phocaea族群位于内主带高轨道倾角区域，接近v6共振区和木星3:1平运动共振区，这个年龄达11.87亿年的小行星族群被认为是近地小行星的主要来源之一。利用光变曲线反演方法，我们结合YNHK，TESS，Gaia和小行星中心(MPC)中下载的来自各个地面望远镜的测光数据，精确测定了Phocaea区域中的44颗小行星的物理特性。其中，首次给出42颗小行星的唯一的自转轴指向，并首次通过光变曲线反演获得了小行星 (8356) Wadhwa和 (23552) 1994 NB的物理参数。44颗小行星的平均反照率pG和相位曲线斜率的反演值反映出，41个S-complex的小行星属于Phocaea 族群。另外三颗小行星： (105) Artemis、(1942) Jablunka 和 (1963) Bezovec 是 C-complex 型小行星。通过41颗小行星的自转轴分布特征，分析了Phocaea族群成员受YORP效应的影响情况。基于获得的41个Phocaea族群成员的物理参数，分析了Yarkovsky 效应和YORP效应对族群成员轨道的影响。基于Yarkovsky效应，我们测定了五颗位于Phocaea族群边缘的小行星体密度和宏观孔隙率。结果表明，(852) Wladilena的小行星密度为3.54 g/cm3，与H型球粒陨石的密度非常接近，进一步支持了Phocaea族群的母体可能H型球粒陨石物质组成的假设。此外，(290) Bruna、(587) Hypsipyle和(1164) Kobolda等小行星的宏观孔隙率分别为41%,47%和65%，表明这些小行星可能是“碎石堆”结构。我们认为这个族群是H型球粒陨石的来源之一。 |
| 学科主题 | 天文学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 0 |
| 源URL | [http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/28974]  |
| 专题 | 云南天文台_系外行星研究组 |
| 作者单位 | 中国科学院云南天文台 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 徐肖云. 基于巡天测光观测的小行星族群物理研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2025. |
入库方式： OAI收割
来源：云南天文台
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