Email this article 
Точность методов оценки возраста пар транснептуновых объектов на близких орбитах
- Authors: Гусев В.Д.1, Кузнецов Э.Д.1
-
Affiliations:
- Уральский федеральный университет
- Issue: Vol 59, No 1 (2025)
- Pages: 73-87
- Section: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0320-930X/article/view/289450
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0320930X25010065
- EDN: https://elibrary.ru/LPTAVI
- ID: 289450
Cite item
Open Access
Access granted
Abstract
Исследованы методы оценки возраста пар транснептуновых объектов: анализ схождений линий узлов и линий апсид, анализ минимумов метрики Холшевникова. Было выполнено моделирование вероятностной эволюции модельных пар транснептуновых объектов возрастом 1 млн лет и 10 млн лет. Получены ошибки определения возраста пар при различной точности определения орбит. Около 10% транснептуновых объектов имеют достаточную точность орбит для оценки возраста пар на интервалах 2 и 15 млн лет. Ошибка определения возраста может достигать 0.7 млн лет на интервале 2 млн лет и 4.5 млн лет на интервале 15 млн лет. Для примерно 50% транснептуновых объектов, орбиты которых определены с типичной точностью, при возрасте пар 10 млн лет ошибка оценки возраста может быть сравнимой с определяемой величиной. Применение методов к оставшейся доле транснептуновых объектов, орбиты которых определены с низкой точностью, может дать ненадежные результаты, а ошибка превышать определяемую величину.
Full Text
About the authors
В. Д. Гусев
Уральский федеральный университет
Author for correspondence.
Email: vlad06gusev@gmail.com
Russian Federation, Екатеринбург
Э. Д. Кузнецов
Уральский федеральный университет
Email: eduard.kuznetsov@urfu.ru
Russian Federation, Екатеринбург
References
- Гусев В.Д., Кузнецов Э.Д. Моделирование распада двойных транснептуновых объектов // Научн. тр. ИНАСАН. 2023. Т. 8. Вып. 6. С. 268–272.
- Кузнецов Э.Д., Аль-Шиблави О.М., Гусев В.Д. Динамическая эволюция пар транснептуновых объектов // Астрон. вестн. 2022. Т. 56. № 2. С. 132–144. (Kuznetsov E.D., Al-Shiblawi O.M., Gusev V.D. Dynamic evolution of pairs of trans-Neptunian objects // Sol. Syst. Res. 2022. V. 56. P. 122–134.)
- Кузнецов Э.Д., Розаев А.Е., Плавалова Е., Сафронова В.С., Васильева М.А. Поиск молодых пар астероидов на близких орбитах // Астрон. вестн. 2020. Т. 54. № 3. С. 260–277. (Kuznetsov E.D., Rosaev A.E., Plavalova E., Safronova V.S., Vasileva M.A. A search for young asteroid pairs with close orbits // Sol. Syst. Res. 2020. V. 54. № 3. P. 236–252.)
- Пригарин С.М. Численное моделирование многомерных гауссовских распределений. Новосибирск: ИПЦНГУ, 2018. 84 с.
- Холшевников К.В., Кузнецов Э.Д. Обзор работ по орбитальной эволюции больших планет Солнечной системы // Астрон. вестн. 2007. Т. 41. № 4. С. 291–329. (Kholshevnikov K.V., Kuznetsov E.D. Review of the works on the orbital evolution of Solar System major planets // Sol. Syst. Res. 2007. V. 41. № 4. P. 265–300.)
- Benz W., Asphaug E. Catastrophic disruptions revisited // Icarus. 1999. V. 142. P. 5–20.
- Boehnhardt H. Split comets // Comets II / Eds: Festou M.C., Keller H.U., Weaver H.A. 2004. P. 301–316.
- Brown M.E., Barkume K.M., Ragozzine D., Schaller E.L. A collisional family of icy objects in the Kuiper belt // Nature. 2007. V. 446. P. 294–296.
- Campbell H.M., Stone L.R., Kaib N.A. Close trans-Neptunian object passages as a driver of the origin and evolution of ultrawide Kuiper Belt binaries // Astron. J. 2023. V. 165. Id. 19. (11 p.)
- Chiang E.I. A collisional family in the classical Kuiper Belt // Astrophys. J. Lett. 2002. V. 573. P. L65–L68.
- de la Fuente Marcos C., de la Fuente Marcos R. Far from random: dynamical groupings among the NEO population // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. 2016. V. 456. P. 2946–2956.
- de la Fuente Marcos C., de la Fuente Marcos R. Dynamically correlated minor bodies in the outer Solar system // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. 2018. V. 474. P. 838–846.
- de Leon J., de la Fuente Marcos C., de la Fuente Marcos R. Visible spectra of (474640) 2004 VN112-2013 RF98 with OSIRIS at the 10.4 m GTC: Evidence for binary dissociation near aphelion among the extreme trans-Neptunian objects // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. 2017. V. 46. P. L66–L70.
- Goździewski K., Bois E., Maciejewski A.J., Kiseleva-Eggleton L. Global dynamics of planetary systems with the MEGNO criterion // Astron. and Astrophys. 2001. V. 378. P. 569–586.
- Jacobson S.A., Scheeres D.J. Dynamics of rotationally fissioned asteroids: source of observed small asteroid systems // Icarus. 2011. V. 214. P. 161–178.
- Kholshevnikov K.V., Kokhirova G.I., Babadzhanov P.B., Khamroev U.H. Metrics in the space of orbits and their application to searching for celestial objects of common origin // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. 2016. V. 462. P. 2275–2283.
- Kuznetsov E., Al-Shiblawi O., Gusev V. Dynamic evolution of pairs of trans-Neptunian objects: The case of binary and single objects in pair // Contrib. Astron. Obs. Skalnate Pleso. 2021a. V. 51. P. 226–240.
- Pravec P., Fatka P., Vokrouhlický D., Scheirich P., Ďurech J., Scheeres D.J., Kušnirak P., Hornoch K., Galad A., Pray D.P., and 40 co-authors. Asteroid pairs: a complex picture // Icarus. 2019. V. 333. P. 429–463.
- Rein H., Liu S.-F. REBOUND: an open-source multi-purpose N-body code for collisional dynamics // Astron. and Astrophys. 2012. V. 537. Id. A128.
- Rein H., Spiegel D.S. IAS15: a fast, adaptive, high-order integrator for gravitational dynamics, accurate to machine precision over a billion orbits // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. 2015. V. 446. P. 1424–1437.
- Rosaev A., Plávalová E. On relative velocity in very young asteroid families // Icarus. 2018. V. 304. P. 135–142.
- Vokrouhlický D., Nesvorný D. Pairs of asteroids probably of a common origin // Astron. J. 2008. V. 136. P. 280–290.
Supplementary files
Supplementary Files
Action
1.
JATS XML
2.
Fig. 1. Age estimation for pair #1 (nominal age 1 million years, high orbital accuracy). Estimation method – analysis of convergence of node lines and apsidal lines.
Download (120KB)
3.
Fig. 2. Age estimate for pair #1 (nominal age 1 million years, high orbital accuracy). Estimation method – analysis of minima of the Kholshevnikov metric ρ2.
Download (135KB)
4.
Fig. 3. Age estimation for pair #1 (nominal age 10 million years, high orbital accuracy). Estimation method – analysis of convergence of node lines and apsidal lines.
Download (172KB)
5.
Fig. 4. Age estimate for pair #1 (nominal age 10 million years, high orbital accuracy). Estimation method – analysis of minima of the Kholshevnikov metric ρ2.
Download (176KB)
6.
Fig. 5. Age estimation for pair #2 (nominal age 10 million years, high orbital accuracy). Estimation method – analysis of convergence of node lines and apsidal lines.
Download (174KB)
7.
Fig. 6. Age estimate for pair #2 (nominal age 10 million years, high orbital accuracy). Estimation method – analysis of minima of the Kholshevnikov metric ρ2.
Download (163KB)
8.
Fig. 7. Age estimation for pair #1 (nominal age 10 million years, ultra-high orbital accuracy). Estimation method – analysis of convergence of node lines and apsidal lines.
Download (170KB)
9.
Fig. 8. Age estimate for pair #1 (nominal age 10 million years, ultra-high orbital accuracy). Estimation method – analysis of minima of the Kholshevnikov metric ρ2.
Download (160KB)
10.
Fig. 9. Age estimate for pair #1 (nominal age 10 million years, low orbital accuracy). Estimation method – analysis of convergence of node lines and apsidal lines.
Download (166KB)
11.
Fig. 10. Age estimate for pair #1 (nominal age 10 million years, low orbital determination accuracy). Estimation method – analysis of minima of the Kholshevnikov metric ρ2.
Download (151KB)
12.
Fig. 11. Age estimation for pair #2 (nominal age 10 million years, low orbital accuracy). Estimation method – analysis of convergence of nodal lines and apsidal lines.
Download (179KB)
13.
Fig. 12. Age estimate for pair #2 (nominal age 10 million years, low orbital determination accuracy). Estimation method – analysis of minima of the Kholshevnikov metric ρ2.
Download (164KB)
