Бусарев В. В., Киселёв Н. Н., Щербина М. П., Карпов Н. В., Горшков А. П.
Астрон. журн. 2024. т. 101, в печати.
С декабря 2022 г. по апрель 2023 г. на телескопе «Цейсc – 2000» обсерватории Пик Терскол проведены UBVR-поляриметрические наблюдения 12 астероидов, в основном примитивных типов Главного пояса, находившихся на гелиоцентрических расстояниях вблизи перигелия. Целью мониторинговой программы был поиск изменений параметров поляризации астероидов, вызванных возможной сублимационно-пылевой активностью, в результате которой возможно формирование разреженных пылевых экзосфер астероидов. Объектами программы были астероиды: (1) Церера, (53) Калипсо, (117) Ломия, (164) Ева, (214) Ашера, (324) Бамберга, (419) Аврелия, (505) Кава, (554) Перага, (654) Зелинда, (704) Интерамния, (1021) Фламарио. Поляриметрические наблюдения астероидов (117) Ломия, (164) Ева и (505) Кава выполнены впервые, остальные астероиды наблюдались раннее. Только для двух астероидов (1) Церера и (704) Интерамния по спектрофотометрическим наблюдениям раннее была отмечена временная спектрофотометрическая переменность. Анализ временных изменений степени поляризации астероидов и сравнение результатов наблюдений с данными, имеющимися в литературе, показали, что стабильность наблюдаемой степени поляризации сопоставима с ошибками измерений ∼ (0.02 ÷ 0.1) % у астероидов разного блеска. Таким образом, в период наблюдений не было обнаружено сколько-нибудь заметных поляризационных признаков временной сублимационно-пылевой активности наблюдавшихся астероидов. Дополнительно показано, что существующие в настоящее время варианты спектральной таксономии астероидов, основанные на спектрофотометрических данных и альбедо, демонстрируют значительное рассеяние выделенных классов при сопоставлении их с фазовыми зависимостями поляризации астероидов. У астероида (554) Перага подтверждена отрицательная степень поляризации на углах меньше угла инверсии. Измерения поляризации астероида (1) Цереры в широком диапазоне длин волн не подтвердили заподозренное ранее изменение угла плоскости поляризации с длиной волны.
АЖ (Бусарев_идр)2024.pdf - 1942КБ
В.В. Бусарев, Е.В. Петрова, В.Б. Пузин, С.И. Барабанов, М.П. Щербина, С.Ю. Кузнецов
Астрон. вестн. 2024., т. 58, в печати.
Обнаружение и изучение спектральных признаков сублимационно-пылевой активности (СПА) двадцати астероидов примитивных типов Главного пояса, наблюдаемых в видимом диапазоне, позволило нам установить ее временный (или периодический) характер. СПА астероидов проявляет себя с относительно низкой интенсивностью преимущественно вблизи их минимальных гелиоцентрических расстояний и, соответственно, при их наиболее высоких подсолнечных температурах (то есть вблизи абсолютного максимума поверхностной температуры астероида в центре его освещенного полушария). С высокой вероятностью основной причиной СПА этих астероидов является наличие льда Н2О в их недрах, который оказывается вскрытым благодаря недавним ударным событиям. Как следует из численного моделирования спектров отражения рассматриваемых активных астероидов, окружающая эти тела оптически тонкая пылевая экзосфера (ПЭ), обусловленная СПА, состоит из субмикронных однородных частиц разного состава и/или фракталоподобных агрегатов таких частиц. С учетом крайне слабого гравитационного поля астероидов (особенно при их размерах менее ∼10 км), неспособного удерживать такую оптически тонкую ПЭ даже непродолжительное время, мы пришли к выводу о том, что ПЭ активных астероидов примитивных типов поддерживается совместной работой двух механизмов: электростатическое поле фотоэмиссионной природы создает плазменно-пылевой слой на подсолнечной стороне астероида (как и всех безатмосферных небесных тел), а СПА обеспечивает дополнительный выброс пылевых частиц с поверхности в этот слой до обнаружимого уровня; при этом собственное вращение тела способствует их распределению вокруг астероида.
Busarev_AV_2024.pdf - 1719КБ
Е. В. Петрова
Астрон. вестн. 2024., т.58., в печати.
Небесные тела, которые имеют орбитальные и физические характеристики, типичные для астероидов, но эпизодически демонстрируют признаки кометной активности, представляют особый интерес, поскольку знание природы этих тел необходимо для понимания процессов формирования Солнечной системы и доставки воды к планетам земной группы. В оценке свойств экзосферы активного астероида (АА) на основе данных дистанционного зондирования поляриметрия может играть заметную роль благодаря чувствительности поляризации рассеянного света к свойствам частиц в среде. Численное моделирование рассеяния излучения на частицах экзосферы, образующейся вокруг АА, показало, что рассеяние света в экзосфере может как ослаблять поляризацию света, отраженного от поверхности, так и приводить к ее усилению в зависимости от длины волны рассеиваемого света, показателя преломления частиц и их морфологии. При этом спектральный градиент поляризации может изменяться как в сторону более положительных, так и отрицательных значений. На фазовых углах менее 30°, характерных для наблюдений астероидов Главного пояса, изменения, вносимые в поляризацию рассеянием в экзосфере, невелики и отличаются слабо для частиц разных свойств. Тем не менее, изменение поляризации света, отраженного астероидом, по сравнению с каноническими значениями может свидетельствовать о присутствии экзосферы. На более высоких фазовых углах влияние рассеяния в экзосфере на поляризацию АА более заметно, что делает многообещающим использование поляриметрии в исследовании активности астероидов, сближающихся с Землей. Этот эффект следует также учитывать при оценке альбедо астероида по максимуму поляризации (по закону Умова), если у этого астероида можно ожидать проявление активности.
Petrova_2023_AV.pdf - 739КБ
Бусарев В.B., Петрова Е.В., Щербина М.П., Кузнецов С.Ю., Бурлак М.А., Иконникова Н.П., Савелова А.А., Белинский А.А.
Астрон. вестн., 2023, т. 57, № 5, с. 439–457
С декабря 2021 г. по февраль 2022 г. в Кавказской горной обсерватории (КГО) ГАИШ МГУ на 0.6-метровом полуавтоматическом телескопе RC600 проведена UBVRI-фотометрия доступных для наблюдений 29 астероидов Главного пояса примитивных типов, находившихся вблизи перигелийных расстояний. Наблюдения, обработка и анализ этих данных проводились с целью поиска предполагаемой сублимационно-пылевой активности астероидов при максимальных подсолнечных температурах. В число решаемых задач входило также сравнение физических и динамических параметров активных и неактивных астероидов. Основным результатом является обнаружение значительных спектральных признаков квазиодновременной сублимационно-пылевой активности шести астероидов примитивных типов Главного пояса – 145 Адеоны, 302 Клариссы, 322 Фео, 435 Эллы, 690 Вратиславии и 779 Нины (у 302 Клариссы, 322 Фео, 435 Эллы, 690 Вратиславии – впервые), что составляет ~21% от общего числа тел, включенных в данную наблюдательную программу. Вероятные спектральные проявления активности с меньшей интенсивностью были впервые обнаружены еще у пяти астероидов: 424 Грации, 751 Фаины, 762 Пулковой, 778 Теобальды и 859 Бузареа. Сублимационно-пылевая активность 145 Адеоны и 779 Нины вблизи перигелия нами зарегистрирована уже в третий раз на протяжении последних 10 лет, что соответствует примерно трем периодам обращения этих астероидов вокруг Солнца. Рассматриваются причины наличия астероидных семейств у пяти из перечисленных астероидов. Обсуждаются общие процессы и условия, которые могли и/или могут влиять на относительное количество объектов с квазиодновременной сублимационно-пылевой активностью среди астероидов примитивных типов.
АВ(Бусарев_идр23).pdf - 1733КБ
Busarev V. V., Petrova E. V., Shcherbina M. P., Kuznetsov S. Yu., Burlak M. A., Ikonnikova N. P., Savelova A. A., Belinskii A. A.
Solar System Research. 2023. Vol. 57. No. 5. P. 449–466
In December 2021 to February 2022, the UBVRI photometry of 29 primitive-type asteroids of the Main Belt, being near the perihelion distances, was carried out at the 0.6-meter RC600 semiautomatic telescope of the Caucasus Mountain Observatory (CMO) of the Sternberg Astronomical Institute, Moscow State University. These observations, as well as the data processing and analysis, were aimed at searching for supposed sublimation-driven dust activity on asteroids under maximal subsolar temperatures. Among the tasks to be accomplished was the comparison of the physical and dynamic parameters of active and inactive asteroids. The main result is that substantial spectral signs of quasi-simultaneous sublimation-driven dust activity were detected on six primitive-type asteroids of the Main Belt—145 Adeona, 302 Clarissa, 322 Phaeo, 435 Ella, 690 Wratislavia, and 779 Nina (on 302 Clarissa, 322 Phaeo, 435 Ella, and 690 Wratislavia—for the first time). These six asteroids represent ~21% of all bodies included in the observation program. Probable spectral manifestations of activity at a lower intensity level were detected for the first time on five more asteroids— 424 Gratia, 751 Faina, 762 Pulcova, 778 Theobalda, and 859 Bouzaréah. On 145 Adeona and 779 Nina, sublimation-driven dust activity near perihelion was registered for the third time for the last ten years; this time interval corresponds to about three orbital periods of these asteroids around the Sun. We consider the circumstances due to which five of the listed asteroids possess families. General processes and conditions that could and/or can influence the portion of primitive-type asteroids that quasi-simultaneously show signs of sublimation-driven dust activity are discussed.
SSR-23(Busarev_etal).pdf - 1764КБ
Shcherbina M.P., Busarev V.V., Barabanov S.I.
Astronomical Journal of Azerbaijan, 2022, 17, № 1, p. 24-34.
Using a qualitative interpretation of the reflectance spectra of asteroids, one can indirectly judge the mineralogy of the surface matter of these bodies. The spectral absorption bands are wide enough for correct interpretation even at low resolution. Thus, it is possible to assess the taxonomic class, as well as the prevailing type of mineralogy (low-temperature or high-temperature). In addition to the classical definition of the spectral type, one can use such a feature of the asteroid as the appearance of a temporary exosphere, which affects the shape of the reflectance spectrum. Recently, the number of events of registration of sublimation activity among primitive asteroids has been increasing. We have obtained and analyzed the reflectance spectra of 12 asteroids of the Main Belt, mainly of primitive type. The aim of the study was to study the influence of the temporal exosphere on the correct determination of the spectral type of the asteroid. If the influence of the exosphere is small, then the correct determination of the asteroid’s class was possible. It is concluded that the data on asteroids of an unknown taxonomic class during their perihelion passage may give an incorrect idea of the prevailing type of mineralogy.
Shcherbina M.P. Busarev V.V. Barabanov S.I. AJA 2022.pdf - 2926КБ
A. A. Savelova, V. V. Busarev, M. P. Shcherbina, S. I. Barabanov
Astronomical Journal of Azerbaijan, 2022, 17, № 1, p. 18-23.
Two programs in the MATLAB environment for studying chemical and mineralogical composition of asteroids from their visible-range reflectance spectra were previously developed by us. The first one is used for estimation of mineral composition of the asteroid surface matter on the basis of spectral characteristics of known meteorite and mineral analog samples. The second program allows estimation of a taxonomic class of an asteroid. As follows from our analysis of asteroid spectral characteristics, reflectance spectra of some of asteroids obtained near perihelion at good photometric conditions turned out to be very different in comparison with their spectra from SMASSII database and those of their probable meteorite analogs. We suggested that presence of a scattering media, like a dust exosphere arising due to sublimation of subsurface deposits of water ice on primitive-type asteroids near perihelion (at the highest subsolar temperatures), might have been an obstacle for a correct determination of their chemical and mineral matter composition by the spectral method. At the same time, such phenomenon (if present) could be used as an indication of a considerable H2O content in interiors of asteroids considered
SavelovaBusarevShcherbinaBarabanov AAJ.pdf - 1155КБ
Щербина М.П., Бусарев В.В., Бурлак М.А., Иконникова Н.П.
Научные труды Института астрономии РАН, издательство Институт астрономии РАН (Москва), т. 7, № 1, с. 93-103.
С декабря 2021 по март 2022 г. на полуавтоматическом телескопе RC-600 КГО ГАИШ (Кавказской горной обсерватории ГАИШ МГУ) были проведены UBVRI-наблюдения 56 астероидов (45 астеоридов Главного Пояса и 11 астероидов, сближающихся с Землей, троянских астероидов и марс-кроссеров) преимущественно примитивных типов, движущихся вблизи перигелия. Целью наблюдательной программы был охват максимального числа астероидов для уточнения их спектрального класса, а также выявления признаков вероятной сублимационной активности. Приблизительно пятая часть астероидов не имела определенного спектрального класса, который удалось оценить благодаря нашим спектральным наблюдениям. Некоторые астероиды, а именно 145 Адеона, 779 Нина, 521 Бриксия и 322 Фео, имели явные признаки сублимационной активности, а у астероидов 751 Фаина, 762 Пулкова и 778 Теобальда можно предполагать наличие активности. Для всех включенных в данную наблюдательную программу астероидов проведен сравнительный анализ физических и динамических параметров, таких как диаметр, период вращения вокруг собственной оси, большая полуось орбиты, эксцентриситет и наклонение орбиты.
Shcherbina M.P. Busarev V.V. Burlak M.A. Ikonnikova N.P. INASAN 2022.pdf - 5709КБ
Золотарёв Р.В., Шустов Б.М.
Научные труды Института астрономии РАН, издательство Институт астрономии РАН (Москва), т. 7, № 1, с. 23-29.
В нашей предыдущей работе (Золотарёв, Шустов 2021) были рассмотрены аспекты динамической эволюции населения астероидов, сближающихся с Землей (АСЗ): изменение со временем темпа убыли АСЗ и итоговая эффективность различных каналов убыли АСЗ. Было показано, что численность населения АСЗ убывает с медианным временем ~ 3 млн. лет, что уточняет оценки других авторов. На качественном уровне была также показана зависимость медианного времени от начальных значений параметров орбиты: большой полуоси и эксцентриситета. В данной работе эта зависимость от начального набора параметров орбит астероидов впервые исследована количественно. Как и в предыдущей работе интегрирование движения астероидов проводилось при помощи программного комплекса REBOUND. Интервал интегрирования 20 млн. лет. Также изучена зависимость темпа ухода АСЗ от времени для различных каналов ухода.
ZolotarevShustovINASAN.pdf - 1608КБ
Кузнецов С.Ю., Бусарев В.В.
Научные труды Института астрономии РАН, издательство Институт астрономии РАН (Москва), т. 7, № 2, с. 115-118.
В настоящей статье объектом исследования является предварительная теоретическая оценка происхождения астероидов семейства Фемиды. Основные динамические параметры астероидов, в отличие от оскулирующих элементов, способны оставаться постоянными в масштабах десятков миллонов лет, что позволяет использовать их в качестве анализа происхождения семейства астероидов. Физические параметры достаточно больших астероидов могут оставаться практически неизменными в течение всего времени их существования. Данный анализ представляет интерес с учетом недавнего обнаружения сублимационно-пылевой активности Фемиды вблизи перигелия и позволяет сделать заключение о дальнейшей необходимости изучения данного семейства астероидов.
KuznetsovBusarevINASAN.pdf - 468КБ
Савелова А.А., Бусарев В.В., Щербина М.П., Барабанов С.И.
Научные труды Института астрономии РАН, издательство Институт астрономии РАН (Москва), т. 7, № 2, с. 143-148.
В последние годы растет число обнаруженных астероидов, проявляющих сублимационно-пылевую и пылевую активность под действием различных физических факторов. В данной статье рассматриваются результаты недавних спектрофотометрических наблюдений нескольких астероидов Главного пояса примитивных типов, находившихся вблизи перигелия в декабре 2020 г., которые могут содержать подповерхностные залежи водяного льда. При анализе их спектров отражения с целью поиска признаков вероятной сублимационно-пылевой активности под влиянием повышенных подсолнечных температур и солнечных эруптивных событий используется метод «шаблонов»
SavelovaBusarevShcherbinaBarabanovINASAN.pdf - 2136КБ