أنواع الكويكبات الطيفية
يُصنَّف الكويكب طيفيًا بناءً على طيف انعكاسه ولونه ، وأحيانًا بياضه . ويُعتقد أن هذه الأنواع تُطابق تركيب سطح الكويكب. بالنسبة للأجرام الصغيرة غير المتمايزة داخليًا ، يُفترض أن يكون تركيب السطح والداخل متشابهًا، بينما من المعروف أن الأجرام الكبيرة مثل سيريس وفيستا تمتلك بنية داخلية. على مر السنين، أُجريت العديد من الدراسات الاستقصائية التي أسفرت عن مجموعة من الأنظمة التصنيفية المختلفة، مثل تصنيفات ثولين ، و SMASS ، وبوس-ديميو . [ 1 ]
الأنظمة التصنيفية
في عام ١٩٧٥، وضع علماء الفلك كلارك ر. تشابمان ، وديفيد موريسون ، وبن زيلنر نظامًا تصنيفيًا بسيطًا للكويكبات يعتمد على اللون ، والبياض ، والشكل الطيفي . صُنفت الكويكبات إلى ثلاث فئات: " C " للأجسام الكربونية الداكنة، و" S " للأجسام الحجرية (السيليسية)، و"U" للأجسام التي لا تنتمي إلى أي من الفئتين C أو S. [ ٢ ] وقد تم توسيع هذا التقسيم الأساسي لأطياف الكويكبات وتوضيحه لاحقًا. [ ٣ ] يوجد حاليًا عدد من أنظمة التصنيف، [ ٤ ] وبينما تسعى هذه الأنظمة إلى الحفاظ على قدر من الاتساق، إلا أن العديد من الكويكبات تُصنف في فئات مختلفة تبعًا للنظام المُستخدم. ويعود ذلك إلى استخدام معايير مختلفة في كل نظام. فيما يلي وصف لأكثر نظامين استخدامًا:
نظرة عامة على ثولين و SMASS
| فصل ثولين | SMASSII (فئة الحافلة) | ألبيدو | الخصائص الطيفية |
|---|---|---|---|
| أ | أ | معتدل | منحدر أحمر شديد الانحدار أقصر من 0.75 ميكرومتر؛ ميزة امتصاص عميقة إلى حد ما أطول من 0.75 ميكرومتر. |
| ب ، ف | ب | قليل | أطياف خطية، خالية من السمات المميزة بشكل عام. اختلافات في خصائص امتصاص الأشعة فوق البنفسجية ووجود/غياب سمة امتصاص ضيقة بالقرب من 0.7 ميكرومتر. |
| ج ، ج | ج، سي بي، تش، سي جي، تش جي | قليل | أطياف خطية، خالية من السمات المميزة بشكل عام. اختلافات في خصائص امتصاص الأشعة فوق البنفسجية ووجود/غياب سمة امتصاص ضيقة بالقرب من 0.7 ميكرومتر. |
| د | د | قليل | طيف خالٍ نسبياً من السمات المميزة مع انحدار أحمر شديد الانحدار. |
| هـ ، م ، ب | X ، Xc، Xe، Xk | من منخفض (P) إلى مرتفع جداً (E) | طيف خالٍ من السمات المميزة بشكل عام مع ميل محمر؛ اختلافات في سمات الامتصاص الدقيقة و/أو انحناء الطيف و/أو ذروة الانعكاس النسبي. |
| سؤال | سؤال | معتدل | ميل محمر أقصر من 0.7 ميكرومتر؛ ميزة امتصاص عميقة ومستديرة أطول من 0.75 ميكرومتر. |
| R | R | معتدل | ميل أحمر معتدل نحو الأسفل بمقدار 0.7 ميكرومتر؛ امتصاص عميق باتجاه الطول بمقدار 0.75 ميكرومتر. |
| S | S، Sa، Sk، Sl، Sq، Sr | معتدل | انحدار أحمر متوسط الانحدار نحو الأسفل عند 0.7 ميكرومتر؛ امتصاص متوسط إلى حاد عند الطول الموجي الأطول من 0.75 ميكرومتر؛ ذروة الانعكاس عند 0.73 ميكرومتر. مجموعات فرعية متوسطة بين الفئات S و A و K و L و Q و R. |
| تي | تي | قليل | أحمر بشكل معتدل عند الأقصر من 0.75 ميكرومتر؛ مسطح بعد ذلك. |
| V | V | معتدل | أحمر اللون عند أطوال موجية أقصر من 0.7 ميكرومتر؛ امتصاص عميق للغاية عند أطوال موجية أطول من 0.75 ميكرومتر. |
| — | ك | معتدل | منحدر أحمر متوسط الانحدار أقصر من 0.75 ميكرومتر؛ حد أقصى بزاوية سلسة ومسطح إلى مائل للزرقة أطول من 0.75 ميكرومتر، مع انحناء طفيف أو معدوم. |
| — | L , Ld | معتدل | منحدر أحمر شديد الانحدار أقصر من 0.75 ميكرومتر؛ مسطح أطول من 0.75 ميكرومتر؛ اختلافات في مستوى الذروة. |
| — | يا | — | اتجاه غريب، معروف حتى الآن لعدد قليل جداً من الكويكبات. |
تصنيف S3OS2
رصد المسح الطيفي للأجسام الصغيرة في النظام الشمسي ( S3OS2 أو S3OS2 ، المعروف أيضًا بتصنيف لازارو) 820 كويكبًا، باستخدام تلسكوب ESO السابق ذي قطر 1.52 متر في مرصد لاسيا خلال الفترة 1996-2001. [ 1 ] طبق هذا المسح تصنيفي ثولين وبوس-بينزل (SMASS) على الأجسام المرصودة، والتي لم يكن العديد منها مصنفًا سابقًا. بالنسبة للتصنيف الشبيه بتصنيف ثولين، قدم المسح نوعًا جديدًا يُسمى "النوع Caa"، والذي يُظهر نطاق امتصاص واسعًا يشير إلى تغير مائي في سطح الجسم. يتوافق النوع Caa مع النوع C في تصنيف ثولين ومع النوع Ch المائي في تصنيف SMASS (بما في ذلك بعض الأنواع Cgh وCg وC)، وقد تم تخصيصه لـ 106 أجسام، أي ما يعادل 13% من الأجسام التي شملها المسح. بالإضافة إلى ذلك، يستخدم S3OS2 فئة K لكلا نظامي التصنيف، وهو نوع غير موجود في تصنيف ثولين الأصلي. [ 1 ]
تصنيف بوس-ديميو
يُعدّ تصنيف Bus-DeMeo نظامًا تصنيفيًا للكويكبات، صمّمته فرانشيسكا ديميو ، وشيلتي بوس، وستيفن سليفان عام 2009. [ 6 ] وهو يعتمد على خصائص طيف الانعكاس لـ 371 كويكبًا، تم قياسها على مدى أطوال موجية تتراوح بين 0.45 و2.45 ميكرومتر. يُقدّم هذا النظام، المكوّن من 24 فئة، نوعًا جديدًا يُسمى "Sv"، ويستند إلى تحليل المكونات الرئيسية ، وفقًا لتصنيف SMASS، الذي يستند بدوره إلى تصنيف Tholen. [ 6 ]
تصنيف ثولين
يُعدّ تصنيف ديفيد ج. ثولين ، الذي طُرح لأول مرة عام 1984، التصنيف الأكثر استخدامًا. وقد طُوّر هذا التصنيف بناءً على أطياف النطاق العريض (بين 0.31 ميكرومتر و1.06 ميكرومتر) التي جُمعت خلال مسح الكويكبات ذي الألوان الثمانية (ECAS) في ثمانينيات القرن الماضي، بالإضافة إلى قياسات البياض . [ 7 ] استندت الصيغة الأصلية إلى 978 كويكبًا. يتضمن مخطط ثولين 14 نوعًا، حيث تندرج غالبية الكويكبات ضمن إحدى الفئات الرئيسية الثلاث، بالإضافة إلى عدة أنواع أصغر (انظر أيضًا § نظرة عامة على ثولين وSMASS أعلاه) . الأنواع هي، مع ذكر أكبر نماذجها بين قوسين:
المجموعة ج
- الكويكبات في المجموعة C هي أجسام داكنة اللون وغنية بالكربون . تنتمي معظم الأجسام في هذه المجموعة إلى النوع C القياسي (مثل 10 هيجيا )، والنوع B الأكثر سطوعًا ( 2 بالاس ). أما النوع F ( 704 إنترامنيا ) والنوع G ( 1 سيريس ) فهما نادران للغاية. ومن بين الفئات الأخرى ذات البياض المنخفض، نجد النوع D ( 624 هيكتور )، الذي يُشاهد عادةً في حزام الكويكبات الخارجي وبين طروادة المشتري ، بالإضافة إلى كويكبات النوع T النادرة ( 96 إيجل ) من الحزام الرئيسي الداخلي. يُصنف الكويكب 101955 بينو ضمن النوع B أو النوع F.
مجموعة S
- الكويكبات من النوع S ( مثل 15 إيونوميا و 3 جونو ) هي أجسام سيليسية (أو "حجرية"). وهناك مجموعة كبيرة أخرى من الكويكبات الحجرية من النوع V ( مثل 4 فيستا )، والمعروفة أيضًا باسم "الفيستويدات"، وهي الأكثر شيوعًا بين أفراد عائلة فيستا الكبيرة ، ويُعتقد أنها نشأت من فوهة نيزكية ضخمة على كوكب فيستا. وتشمل الفئات الصغيرة الأخرى الكويكبات من النوع A ( مثل 246 أسبورينا )، والنوع Q ( مثل 1862 أبولو )، والنوع R (مثل 349 ديمبوسكا ).
مجموعة إكس
- يمكن تقسيم المجموعة الرئيسية للكويكبات من النوع X إلى ثلاث مجموعات فرعية، اعتمادًا على درجة انعكاسية الجسم (داكن، متوسط، ساطع). ترتبط الكويكبات الأكثر ظلمة بالمجموعة C، حيث تقل قيمة البياض عن 0.1. وهذه هي الكويكبات "البدائية" من النوع P ( 259 أليثيا ، 190 إسمين )، والتي تختلف عن الكويكبات "المعدنية" من النوع M ( 16 سايكي ) ذات قيمة بياض متوسطة تتراوح بين 0.10 و0.30، وعن الكويكبات الساطعة من النوع E "الإينستاتيتية" ، والتي تُرى غالبًا بين أفراد عائلة هنغاريا في المنطقة الداخلية من حزام الكويكبات.
السمات التصنيفية
قد يشمل تصنيف ثولين ما يصل إلى أربعة أحرف (مثل "SCTU"). يستخدم نظام التصنيف الحرف "I" للدلالة على البيانات الطيفية "غير المتسقة"، ويجب عدم الخلط بينه وبين النوع الطيفي. ومن الأمثلة على ذلك الكويكب ثيمستيان 515 أثاليا ، الذي كان تصنيفه غير متسق وقت التصنيف، حيث كان طيفه وبياضه يُشيران إلى كويكب صخري وكويكب كربوني على التوالي. [ 8 ] عندما كان تحليل اللون العددي الأساسي غامضًا، تم تخصيص نوعين أو ثلاثة أنواع للأجسام بدلًا من نوع واحد فقط (مثل "CG" أو "SCT")، حيث يعكس تسلسل الأنواع ترتيب تزايد الانحراف المعياري العددي، مع ذكر النوع الطيفي الأنسب أولًا. [ 8 ] يحتوي تصنيف ثولين أيضًا على رموز إضافية، تُلحق بالنوع الطيفي. الحرف "U" هو علامة تصنيف تُستخدم للكويكبات ذات الطيف "غير المعتاد"، والتي تقع بعيدًا عن مركز العنقود المحدد في التحليل العددي. يُضاف الرمز ":" (نقطتان رأسيتان) عندما تكون البيانات الطيفية "مشوشة" أو "مشوشة جدًا"، على التوالي. على سبيل المثال، الكويكب 1747 رايت، الذي يعبر مدار المريخ ، مصنف ضمن فئة "AU:"، مما يعني أنه كويكب من النوع A ، على الرغم من امتلاكه طيفًا غير معتاد ومشوشًا. [ 8 ]
تصنيف SMAS
هذا تصنيف أحدث قدمه الفلكيان الأمريكيان شيلت بوس وريتشارد بينزل عام 2002، استنادًا إلى المسح الطيفي للكويكبات الصغيرة في الحزام الرئيسي (SMASS) الذي شمل 1447 كويكبًا. [ 9 ] أنتج هذا المسح أطيافًا بدقة أعلى بكثير من مسح ECAS (انظر تصنيف ثولين أعلاه) ، وتمكن من رصد مجموعة متنوعة من السمات الطيفية الضيقة. مع ذلك، لوحظ نطاق أطوال موجية أصغر نسبيًا (من 0.44 ميكرومتر إلى 0.92 ميكرومتر). كما لم تُؤخذ قيم البياض في الاعتبار. في محاولة للالتزام بتصنيف ثولين قدر الإمكان نظرًا لاختلاف البيانات، صُنفت الكويكبات إلى 26 نوعًا كما هو موضح أدناه. وكما هو الحال في تصنيف ثولين، تندرج غالبية الأجرام ضمن الفئات الثلاث الرئيسية C وS وX، مع تصنيف عدد قليل من الأجرام غير العادية ضمن عدة أنواع أصغر (انظر أيضًا § نظرة عامة على ثولين وSMASS أعلاه) .
- تضم المجموعة C من الأجسام الكربونية الكويكب من النوع C ، وهو الأكثر "قياسية" بين الأجسام الكربونية غير B، والكويكب من النوع B "الأكثر سطوعًا" الذي يتداخل إلى حد كبير مع النوعين B و F من مجموعة ثولين ، والنوع Cb الذي يمثل مرحلة انتقالية بين النوعين C وB، والأنواع Cg وCh وCgh التي ترتبط نوعًا ما بالنوع G من مجموعة ثولين . يشير الحرف "h" إلى "المُمَيَّأ".
- تضم المجموعة S من الأجسام السيليسية (الحجرية) الكويكبات الأكثر شيوعًا من النوع S ، بالإضافة إلى الأنواع A و Q و R. وتشمل الفئات الجديدة الكويكبات من النوع K ( مثل 181 Eucharis و 221 Eos ) والنوع L ( مثل 83 Beatrix ). كما توجد خمس فئات أخرى، هي Sa وSq وSr وSk وSl، تمثل انتقالًا بين النوع S والأنواع الأخرى المقابلة له في هذه المجموعة.
- مجموعة X، وهي مجموعة من الأجسام المعدنية في الغالب. تشمل هذه المجموعة الكويكبات الأكثر شيوعًا من النوع X، بالإضافة إلى الأنواع M وE وP وفقًا لتصنيف ثولين. أما الأنواع Xe وXc وXk فهي أنواع انتقالية بين النوع X العادي والفئات E و C و K المقابلة له .
- تشمل الفئات الطيفية الأخرى الأنواع T و D و V ( مثل 4 فيستا ). يُعد النوع Ld فئة جديدة، ويتميز بخصائص طيفية أكثر تطرفًا من الكويكب من النوع L. أما فئة الكويكبات من النوع O، فقد تم تخصيصها حتى الآن للكويكب 3628 بوزنيمكوفا فقط .
وُجد أن عددًا كبيرًا من الكويكبات الصغيرة يندرج ضمن الأنواع Q و R و V ، والتي كان يُمثلها جسم واحد فقط في مخطط ثولين. أما في مخطط بوس وبينزل SMASS، فقد تم تخصيص نوع واحد فقط لكل كويكب.
مؤشرات الألوان
تتضمن عملية توصيف الكويكب قياس مؤشرات لونه المستمدة من نظام قياس ضوئي . ويتم ذلك بقياس سطوع الجسم من خلال مجموعة من المرشحات المختلفة ذات الأطوال الموجية المحددة، والتي تُعرف باسم نطاقات التمرير. في نظام UBV للقياس الضوئي ، والذي يُستخدم أيضًا لتوصيف الأجسام البعيدة بالإضافة إلى الكويكبات التقليدية، فإن المرشحات الأساسية الثلاثة هي:
- U: نطاق تمرير الضوء فوق البنفسجي ، (~320-380 نانومتر، متوسط 364 نانومتر)
- ب: نطاق تمرير الضوء الأزرق، بما في ذلك بعض الضوء البنفسجي، (~395-500 نانومتر، متوسط 442 نانومتر)
- V: نطاق تمرير حساس للضوء المرئي ، وبشكل أكثر تحديدًا الجزء الأخضر المصفر من الضوء المرئي (~510-600 نانومتر، متوسط 540 نانومتر)
| الألوان | بنفسجي | أزرق | سماوي | أخضر | أصفر | البرتقالي | أحمر |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| الأطوال الموجية | 380-450 نانومتر | 450-495 نانومتر | 495-520 نانومتر | 520-570 نانومتر | 570-590 نانومتر | 590-620 نانومتر | 620-750 نانومتر |
في عملية الرصد، يُقاس سطوع الجسم مرتين باستخدام مرشحين مختلفين. ويُطلق على الفرق الناتج في شدة السطوع اسم مؤشر اللون . بالنسبة للكويكبات، يُعد مؤشرا اللون U-B وB-V الأكثر شيوعًا. بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم أيضًا مؤشرات V-R وV-I وR-I، حيث ترمز الأحرف الضوئية إلى المرئي (V) والأحمر (R) والأشعة تحت الحمراء (I) على التوالي. ويمكن الحصول على تسلسل ضوئي مثل V-R-B-I من عمليات الرصد في غضون دقائق معدودة. [ 10 ]
| المجموعات | فهرس الألوان | |||
|---|---|---|---|---|
| ب-ف | V-R | V-I | R−I | |
| بلوتينوس | 0.895 ± 0.190 | 0.568 ± 0.106 | 1.095 ± 0.201 | 0.536 ± 0.135 |
| كوبيوانوس | 0.973 ± 0.174 | 0.622 ± 0.126 | 1.181 ± 0.237 | 0.586 ± 0.148 |
| القنطور | 0.886 ± 0.213 | 0.573 ± 0.127 | 1.104 ± 0.245 | 0.548 ± 0.150 |
| منظمات التنمية الاجتماعية | 0.875 ± 0.159 | 0.553 ± 0.132 | 1.070 ± 0.220 | 0.517 ± 0.102 |
| المذنبات | 0.795 ± 0.035 | 0.441 ± 0.122 | 0.935 ± 0.141 | 0.451 ± 0.059 |
| أحصنة طروادة المشتري | 0.777 ± 0.091 | 0.445 ± 0.048 | 0.861 ± 0.090 | 0.416 ± 0.057 |
توصية
من المتوقع تحسين هذه التصنيفات أو استبدالها مع تقدم الأبحاث. مع ذلك، لا يزال التصنيف الطيفي المعتمد على المسحين الطيفيين ذوي الدقة المنخفضة المذكورين أعلاه، واللذين أُجريا في تسعينيات القرن الماضي، هو المعيار المعتمد حاليًا. لم يتمكن العلماء من الاتفاق على نظام تصنيفي أفضل، ويعود ذلك في معظمه إلى صعوبة الحصول على قياسات تفصيلية متسقة لعينة كبيرة من الكويكبات (على سبيل المثال، ستكون الأطياف ذات الدقة الأعلى، أو البيانات غير الطيفية كالكثافة، مفيدة للغاية).
الارتباط بأنواع النيازك
تم ربط بعض مجموعات الكويكبات بأنواع النيازك :
انظر أيضاً
مراجع
- 1 2 3 لازارو، د.؛ أنجيلي، ك.أ.؛ كارڤانو، ج.م.؛ موثي-دينيز، ت.؛ دوفارد، ر.؛ فلورزاك، م. (نوفمبر 2004). "S3OS2: المسح الطيفي المرئي لـ 820 كويكبًا" (ملف PDF) . إيكاروس . 172 (1): 179-220 . Bibcode : 2004Icar..172..179L . doi : 10.1016/j.icarus.2004.06.006 . تاريخ الاسترجاع: 22 ديسمبر 2017 .
- ↑ تشابمان، سي آر؛ موريسون، دي؛ زيلنر، بي (مايو 1975). "خصائص سطح الكويكبات - توليف للاستقطاب، والقياس الإشعاعي، والقياس الطيفي الضوئي". إيكاروس . 25 (1): 104-130 . Bibcode : 1975Icar...25..104C . doi : 10.1016/0019-1035(75)90191-8 .
- ↑ توماس هـ. بوربين: الكويكبات - الأجرام الفلكية والجيولوجية. مطبعة جامعة كامبريدج، كامبريدج 2016، رقم ISBN 978-1-10-709684-4، ص 163، تصنيف الكويكبات
- ↑ بوس، إس. جيه.؛ فيلاس، إف.؛ باروتشي، إم. إيه. (2002). "مطيافية الطول الموجي المرئي للكويكبات". الكويكبات III . توسون: مطبعة جامعة أريزونا . ص 169. ISBN 978-0-8165-2281-1.
- ↑ سيلينو، أ.؛ بوس، س. ج.؛ دوريسونديرام، أ.؛ لازارو، د. (مارس 2002). الخصائص الطيفية لعائلات الكويكبات (ملف PDF) . الصفحات 633-643 . رمز Bibcode : 2002aste.book..633C . doi : 10.2307/j.ctv1v7zdn4.48 . تاريخ الاسترجاع: 27 أكتوبر 2017 .
{{cite book}}تم|journal=تجاهله ( مساعدة ) - 1 2 ديميو، فرانشيسكا إي.؛ بينزل، ريتشارد ب.؛ سليفان، ستيفن م.؛ بوس، شيلت ج. (يوليو 2009). "توسيع تصنيف بوس للكويكبات ليشمل الأشعة تحت الحمراء القريبة" (ملف PDF) . إيكاروس . 202 (1): 160-180 . Bibcode : 2009Icar..202..160D . doi : 10.1016/j.icarus.2009.02.005 . مؤرشف من الأصل في 17 مارس 2014. تم الاسترجاع في 28 مارس 2018 .( الكتالوج متوفر في PDS )
- ↑ ثولين، دي جيه (1989). "التصنيفات التصنيفية للكويكبات". الكويكبات 2. توسون: مطبعة جامعة أريزونا. ص 1139-1150 . ISBN 978-0-8165-1123-5.
- 1 2 3 ديفيد ج. ثولين. "التصنيفات التصنيفية للكويكبات - ملاحظات" . تم الاطلاع عليه في 6 يناير 2019 .
- ↑ بوس، شيلت ج.؛ بينزل، ريتشارد ب. (يوليو 2002). "المرحلة الثانية من المسح الطيفي للكويكبات الصغيرة في الحزام الرئيسي. تصنيف قائم على السمات". إيكاروس . 158 (1): 146-177 . Bibcode : 2002Icar..158..146B . doi : 10.1006/icar.2002.6856 .
- 1 2 فورناسير، إس. دوتو، إي. هينوت، O .؛ مارزاري، ف. بونهاردت، H .؛ دي لويز، ف؛ وآخرون . (أكتوبر 2007). “مسح طيفي وضوئي مرئي لأحصنة طروادة لكوكب المشتري: النتائج النهائية على العائلات الديناميكية”. ايكاروس . 190 (2): 622– 642. أرخايف : 0704.0350 . بيب كود : 2007Icar..190..622F . دوى : 10.1016/j.icarus.2007.03.033 . S2CID 12844258 .
روابط خارجية
- تصنيف طيف الكويكبات باستخدام تصنيف Bus-DeMeo ، علم الأطياف الكوكبية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (2017)
- الفئات الطيفية للكويكبات
- التحليل الطيفي الفلكي