地球潮汐瓦解产生的近地天体族的性质与演化

我们计算了由 progenitor 在极度接近地球时发生灾难性瓦解而形成的合成近地天体 (NEO) 族的相干性和可探测寿命。最近或最慢的接近会产生最剧烈的`s-class'瓦解事件。我们发现，s-class 族中碎片的绝对星等 ($H$) 分布斜率 $N(H)\propto10^{(0.55\pm0.04)\,H}$ 比相同尺寸范围内的 NEO 总体斜率 \citep{mainzer2011} 更陡。这些族在瓦解后平均 $\bar\tau_c = (14.7\pm0.6)\times10^3$ 年内，作为 NEO 总体中统计显著的轨道簇保持相干。利用 \citet{fu2005} 和 \citet{Schunova2012} 开发的技术，对于绝对星等 ($H_p$) 范围从 20 到 13（分别对应直径约 0.5 到 10$\km$）的 progenitor，s-class 族的可探测平均持续时间 ($\bar\tau_{det}$) 范围约为 2,000 至 12,000 年。较短的可探测寿命解释了为何迄今为止尚未发现任何 NEO 族。尽管如此，每一次直径 D$>0.5\km$ 的 progenitor 的潮汐瓦解事件都能产生数百万个直径在 $1\meter$ 到 $10\meter$ 范围内的碎片，这些碎片可能导致地球附近小 NEO 的局部密度暂时增加。假设每 2,500 年有一个直径 $1\km$ 的 NEO 在地球处发生潮汐瓦解，我们预计在此尺寸范围的稳态 NEO 总体中约有 1,200 个此类天体。由于其类地轨道和相应的低 $v_{\infty}$，这些天体可能适合成为小行星回收任务的目标。与背景 NEO 总体相比，在地球处发生潮汐瓦解产生的碎片与地球的碰撞概率高出约 5 倍。