通过火球建模推导双子座流星体的机械强度分布
地球与行星天体物理
2024-02-01 v1
摘要
双子座流星雨是地球上观测到的最活跃的年度流星雨。其母体是活跃小行星 (3200) Phaethon，它是日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA) 计划的 DESTINY+ 任务的目标。(3200) Phaethon 和双子座流星体的确切物理性质仍存在争议。本文致力于明亮双子座火球的碎裂建模，旨在揭示厘米级双子座流星体结构的信息。这些火球是欧洲火球网 (EN) 在过去几年中观测到的。我们旨在描述它们在大气中的解体级联及其机械性质，并推导其精确的初始质量和速度。我们使用了一种半经验碎裂模型，该模型采用基于并行遗传算法的自动程序来确定流星体及其组成部分发生碎裂时的气动压力。这作为流星体及其后续碎片的机械强度的代理指标。它使我们能够推导出最小、中值和最大机械强度以及流星体内部的强度分布，并揭示其内部结构。我们发现双子座流星体在 1--100 kPa 的压力下开始崩解，其中最坚固的部分在碎裂前承受的压力介于 0.4 至 1.55 MPa 之间。已知 (3200) Phaethon 的光谱类型（B 型小行星，C 复合体的一部分），我们得出结论，双子座流星体由致密且粘结的碳质材料组成。我们还发现，导致双子座流星体碎裂的最小气动压力随双子座流星体进入质量的增加而增加。相反，中值气动压力随其进入质量的增加而降低。所有观测到的双子座火球的光谱在钠含量上表现出正常含量且变化很小。
引用
@article{arxiv.2401.17641,
title = {Mechanical strength distribution in Geminid meteoroids derived via fireball modeling},
author = {Tomáš Henych and Jiří Borovička and Vlastimil Vojáček and Pavel Spurný},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.17641},
year = {2024}
}
备注
Accepted for publication in A&A, 13 pages, 16 figures