用于探测柯伊伯带天体水冰与甲烷冰的光度系统

我们提出了一种新的近红外光度系统，用于探测太阳系中的水冰和甲烷冰。该系统由近红外K波段区域的两个中带滤光片组成，对水冰和甲烷冰敏感，并辅以J波段和Y波段的连续谱观测。该系统的主要目的是区分三种基本类型的柯伊伯带天体——富含水冰的、富含甲烷冰的以及吸收较弱的。在这项工作中，我们展示了使用我们的滤光系统对51个柯伊伯带天体的概念验证观测，其中21个此前从未在近红外光谱中被观测过。我们表明，我们定制的光度系统与先前的光谱观测结果一致，同时将望远镜观测时间减少了三分之二。我们利用滤光片识别出Haumea碰撞家族成员，这些成员被认为是一个更大天体的碰撞残余，其表面特征为含有大量水冰。基于我们的水冰波段观测(J-H2O = -1.03 +/- 0.27，表明存在大量水冰吸收)、计算出的本征轨道要素以及测量的中性光学颜色(V-R = 0.38 +/- 0.04，均与Haumea家族其余成员一致)，我们将2009 YE7添加到Haumea碰撞家族中。我们识别出几个动力学上与Haumea相似的天体，但它们与Haumea家族不同，因为其表面没有水冰。此外，我们发现只有最大的柯伊伯带天体才含有甲烷冰，并且Haumea本身的水冰吸收显著小于较小的Haumea家族成员。我们在柯伊伯带中没有发现其他家族的证据。