JWST和Gemini对活跃 Centaur 450P/LONEOS的观测：核团和彗云表征

在2019年至2024年间，我们利用Gemini-N和JWST天文台开展了对活跃Centaur 450P/LONEOS的详尽案例研究。该天体于1992年因近距离土星遇合而显著改变轨道。Gemini-N GMOS的光学图像可能首次捕捉了450P非活跃核团的图像，表明其半径为$R_N = 1.8 \pm 0.5$ km，表面颜色为$g' - i' = 1.15 \pm 0.09$。这将450P置于中性/灰色Centaur人口的红色端，可能表明其在太阳驱动的表面加工方面受限较其他已知活跃Centaur。随着450P从7.83 au减小至7.24 au，彗云发展，估计的尘埃生产率为$\sim$4-8 kg s$^{-1}$。JWST NIRSpec IFU棱柱模式光谱揭示了细长的尘埃形貌和对称的$CO_2$气体分布，但未检测到$H_2O$或CO发射特征，生产率为$Q_{CO_2} = (6.99 \pm 0.07) \times 10^{24}$分子/s，$Q_{H_2O} \leq 1.2 \times 10^{24}$分子/s，$Q_{CO} \leq 5.2 \times 10^{24}$分子/s。2.0和3.0 $\mu$m的吸收特征表明水冰的存在，3.1 $\mu$m的细微特征与较大颗粒中的结晶水冰相符。以Hapke风格建模，主导由大颗粒($D_{eff.} = 5.9$ $\mu$m)组成，体积冰分数为$f_{ice} = 33\%$。融合450P自$\sim$1500 CE以来轨道历史的热力学模型，与由140-160 K之间的水冰无定形结晶释放$CO_2$引发的活动开始相吻合。