Астероид сближающийся с Землей 2009 WZ104

Главная (Пулковская) Астрономическая Обсерватория
Российской Академии Наук
Лаборатория Наблюдательной Астрометрии
Астрометрические и фотометрические
исследования сближающегося с Землей
астероида 2009 WZ104
Карашевич С.В., Девяткин А.В.,
Верещагина И.А., Львов В.Н.,
Цекмейстер С.Д.
Санкт-Петербург
2010
Цели и задачи
• Получить астрометрический ряд наблюдений
– получение координат объекта
– улучшение орбиты
• Получить фотометрический ряд наблюдений
– определение звездной величины
– определение показателей цвета и
таксономического класса
– исследование динамики вращательного
движения
Астероид 2009 WZ104
2009 WZ104 был открыт в обсерватории
Catalina Sky Survey на 68-см телескопе
системы Шмидта 25 ноября 2009.
Потенциально Опасный Астероид
(MOID < 0.05, M < 22.0m),
Минимальное расстояние между
астероидом и Землей (MOID) составило
приблизительно 0.0304 а.е.
Орбита астероида 2009 WZ104
Астероид группы Атонов
a = 0.85 а.е., Q = 1.02 а.е.
Длина дуги всех наблюдений: 92°
Длина дуги пулковских наблюдений: 17°
Наблюдения астероида 2009 WZ104
700
600
500
None
Blue
Visual
Red
Infrared
400
300
200
100
0
Мировые
наблюдения
Пулковские
наблюдения
Пулковские телескопы
МТМ-500М (Горная
Астрономическая Станция)
(система Максутова,
D = 500 мм, F = 4100 мм)
CCD-camera SBIG STL 1001E
(1024х1024 пикс., 24х24 мкм,
фильтры BVRI, “планетный
коронограф”, поле зрения ≈ 21' x 21')
1 пикс. - 1.2”
ЗА-320М (Пулковская
обсерватория)
(система Кассегрена, D = 320 мм,
F = 3200 мм)
ССВ FLI IMG 1001E (1024х1024
пикс., 24х24 мкм , фильтры BVRI
поле зрения ≈ 28' x 28')
1 пикс. - 1.5”
ПЗС-кадры астероида 2009 WZ104
m = 16.0
10 сек
Наблюдения астероида 2009 WZ104 на пулковских
телескопах
Наблюдения на телескопе МТМ-500М
Интегральная
полоса
B
V
R
I
8 декабря 2009
117
10
10
14
10
9 декабря 2009
108
10
10
12
10
10 декабря 2009
108
10
10
20
20
11 декабря 2009
158
-
-
-
-
Наблюдения на телескопе ЗА-320М
Интегральная полоса
16 декабря 2009
51
17 декабря 2009
54
18 декабря 2009
63
19 декабря 2009
3
21 декабря 2009
3
Программное обеспечение
• Программная система APEX-II
– обработка данных
– получение координат объекта
– получение фотометрии объекта
• Программная система ЭПОС
– вычисление эфемерид
– вычисление O-С
– вычисление элементов орбит
• ORBIMPR
– улучшение орбиты
• BinAst
– частотный анализ методами Clean и Скаргла
Результаты
исследования астероида
2009 WZ104
Улучшение орбиты
Элементы
Начальные
Улучшенные
Поправка
M, °
309.06406
309.063995
-0.000065
ω, °
10.465221
10.465292
0.000071
Ω, °
263.35081
263.35076
-0.00005
i, °
9.836916
9.836928
0.000012
e
0.19245999
0.19246005
0.00000006
a, а.е.
0.8557043
0.855704431
0.000000131
q, а.е.
0.691015459
0.691015514
0.000000055
Эпоха = JD 2455300.5
Орбита улучшенная, с помощью ПС ЭПОС при использовании
мировых наблюдений,
а также наблюдений на пулковских телескопах
O-C астероида 2009 WZ104
Наименование
обсерватории
(O-C)α
cosδ, "
(O-C)δ, "
s(O-C)α
сosδ, "
s(O-C)δ, "
Кол-во
набл.
Castelmartini Observatory, Italy
-0.01
-0.13
0.17
0.06
13
Eschenberg Obs., Switzerland
-0.24
0.01
0.07
0.08
7
Schiaparelli Observatory, Italy
0.26
-0.04
0.10
0.10
5
Hamamatsu-Yuto, Japan
-0.39
0.02
0.41
0.22
38
Dresden, Germany
-0.12
0.01
0.25
0.12
4
Catalina Sky Survey, USA
-0.10
-0.10
0.24
0.35
9
Alter Satzberg, Vienna
0.14
-0.03
0.13
0.11
9
Mt. Lemmon Survey, USA
-0.19
-0.28
0.15
0.06
4
Doc Greiner Research Obs., USA
-0.18
-0.12
0.10
0.08
20
An Carraig Observatory, UK
-0.06
0.14
0.07
0.09
4
El Guijo Observatory, Spain
-0.12
-0.06
0.05
0.23
3
ГАС ГАО РАН, MTM-500M
-0.15
-0.01
0.11
0.08
483
ГАО РАН, ЗА-320М
-0.16
0.08
0.32
0.34
174
O-C астероида 2009 WZ104
Среднее (O-C) для орбит из каталога Боуэлла и
улучшенной с помощью мировых и пулковских
наблюдений
(O-C)α cosδ, "
(O-C)α cosδ , "
(O-C)δ , "
(O-C)δ , "
орбита из
каталога Боуэлла
улучшенная
орбита
орбита из
каталога Боуэлла
улучшенная
орбита
Мировые
0.55
-0.1
0.06
0.0
ЗА-320М
0.45
0.16
-0.14
0.08
МТМ-500М
0.66
-0.15
-0.19
-0.01
O-C астероида 2009 WZ104
(O-C)acosd для орбиты из каталога Боуэлла и улучшенной орбиты
Мировые наблюдения (O-C)αcosδ, орбита из каталога Боуэлла
(O-C)αcosδ
1.5
0.0
-1.5
2455158.0
2455168.0
2455178.0
2455188.0
2455198.0
2455208.0
2455218.0
2455228.0
2455238.0
2455228.0
2455238.0
Юлианские дни
Мировые наблюдения (O-C)αcosδ, улучшенная орбита
(O-C)αcosδ
1.5
0.0
-1.5
2455158.0
2455168.0
2455178.0
2455188.0
2455198.0
Юлианские дни
2455208.0
2455218.0
O-C астероида 2009 WZ104
(O-C)δ для орбиты из каталога Боуэлла и улучшенной орбиты
Мировые наблюдения (O-C)δ, орбита из каталога Боуэлла
(O-C)δ
1.5
0.0
-1.5
2455158.0
2455168.0
2455178.0
2455188.0
2455198.0
2455208.0
2455218.0
2455228.0
2455238.0
2455228.0
2455238.0
Юлианские дни
Мировые наблюдения (O-C)δ, улучшенная орбита
(O-C)δ
1.5
0.0
-1.5
2455158.0
2455168.0
2455178.0
2455188.0
2455198.0
Юлианские дни
2455208.0
2455218.0
O-C астероида 2009 WZ104
(O-C)acosd для орбиты из каталога Боуэлла и улучшенной орбиты
Пулковские наблюдения (O-C)αcosδ, орбита из каталога Боуэлла
(O-C)αcosδ
1.5
0
-1.5
2455173
2455175
2455177
2455179
2455181
2455183
2455185
2455187
2455189
2455187
2455189
Юлианские дни
Пулковские наблюдения (O-C)αcosδ, улучшенная орбита
(O-C)αcosδ
1.5
0
-1.5
2455173
2455175
2455177
2455179
2455181
Юлианские дни
2455183
2455185
O-C астероида 2009 WZ104
(O-C)δ для орбиты из каталога Боуэлла и улучшенной орбиты
Пулковские наблюдения (O-C)δ, орбита из каталога Боуэлла
(O-C)αcosδ
1.5
0
-1.5
2455173
2455175
2455177
2455179
2455181
2455183
2455185
2455187
2455189
2455187
2455189
Юлианские дни
Пулковские наблюдения (O-C)δ, улучшенная орбита
(O-C)αcosδ
1.5
0
-1.5
2455173
2455175
2455177
2455179
2455181
Юлианские дни
2455183
2455185
Эволюция орбиты
400
Градусы
300
340° ÷ 20°
200
100
0
-4000
-2000
0
2000
Время в годах
Аргумент перигелия, ω
4000
Эволюция орбиты
340
320
Градусы
300
330° ÷ 250°
280
260
240
-4000
-2000
0
2000
Время в годах
Долгота восходящего узла, Ω
4000
Эволюция орбиты
10.8
Градусы
10.4
9.6° ÷ 10.7°
10
9.6
9.2
-4000
-2000
0
2000
Время в годах
Наклонение, i
4000
Эволюция орбиты
0.2
0.196
0.187 ÷ 0.198
0.192
0.188
0.184
-4000
-2000
0
2000
Время в годах
Эксцентриситет, e
4000
Эволюция орбиты
0.858
Астрономические единицы
0.857
0.856
0.853 ÷ 0.857 а.е.
0.855
0.854
0.853
0.852
-4000
-2000
0
2000
Время в годах
Большая полуось, a
4000
Эволюция орбиты
Астрономические единицы
0.696
0.692
0.684 ÷ 0.696 а.е.
0.688
0.684
-4000
-2000
0
2000
Время в годах
Перигелийное расстояние, q
4000
Влияние неточности определения орбиты при вычислении эфемерид
13 декабря 1975
2 января 2014
14 декабря 2028
Орбита из
каталога
Боуэлла
Мировые
наблюдения
Мировые
наблюдения и
наблюдения на ЗА320М и
МТМ-500М
α
05h 40m 04.744s
05h 40m 42.314s
05h 40m 47.486s
da ≈ 9'
δ
38° 35' 23.25''
38° 34' 09.89''
38° 33' 59.42''
dd ≈ 2'
r
0.03105287
0.03105814
0.03105895
m
13.3m
13.9m
13.9m
α
11h 16m 27.758s
11h 16m 26.773s
11h 16m 26.607s
da ≈ 15''
δ
-28° 58' 17.90''
-28° 58' 21.89''
-28° 58' 22.69''
dd ≈ 5''
r
0.14502846
0.14501013
0.14500770
m
18.4m
18.9m
18.9m
α
06h 26m 10.501s
06h 25m 34.215s
06h 25m 29.447s
da ≈ 9'
δ
25° 45' 22.21''
25° 47' 17.80''
25° 47' 32.62''
dd ≈ 2'
r
0.03209798
0.03207636
0.03207361
m
13.3m
13.8m
13.8m
Фотометрические характеристики астероида 2009 WZ104
B
21.17 ± 0.11m
B-V
0.65 ±
0.11m
V
20.52 ± 0.04m
R
20.34 ± 0.04m
V-R
0.18 ±
I
20.60 ± 0.06m
R-I
0.05m
−0.26 ±0.07m
-0.6
-0.4
-0.2
звездные величины
0.0
0.2
R
Q
0.4
2009 WZ104
0.6
0.8
1.0
1.2
0
5000
10000
15000
Длина волны, Å
Астероид относится к классу R или Q
Динамика вращательного движения
0.14
0.12
0.1
0.08
0.06
0.04
0.02
0
0
1
2
3
4
5
Частота, сут-1
6
7
8
9
10
Периодограмма Шустера
0.1
0.09
0.08
0.07
0.06
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0
0
1
2
3
4
5
Частота,
6
сут-1
Периодограмма Скаргла
7
8
9
10
Динамика вращательного движения
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Частота, сут-1
Спектральное окно
0.06
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0
0
1
2
3
4
5
Частота, сут-1
6
7
Чистый спектр
P1 = (9.652 ± 0.001) ч
P2 = (19.304 ± 0.002) ч
8
9
10
Оценка физических параметров астероида
• Абсолютная звездная величина
V = 20.52 ± 0.04m
• Плотность: r = 2.71 г/см3 (R,Q)
• Альбедо: p = 0.3 ÷ 0.4 (R)
p = 0.16 ÷ 0.21 (Q)
• Диаметр: D = 165 ÷ 191м (R)
D = 227 ÷ 261м (Q)
• Масса: m = 6.35·109 ÷ 9.85·109 кг (R)
m = 1.65·1010 ÷ 2.52·1010 кг (Q)
Основные результаты исследования астероида 2009 WZ104
• Получены астрометрические и фотометрические (B, V, R, I) ряды
наблюдений.
• Улучшена орбита астероида
• Изучена эволюция элементов орбиты на интервале [-3000,+3000]
лет
• Исследовано влияние неточностей определения элементов орбиты
на вычисление эфемерид для ближайших сближений с Землей
• Определен таксонометрический класс астероида
• Методами спектрального анализа исследован период осевого
вращения
• Вычислены показатели цвета и определены абсолютные звездные
величины в полосах B, V, R, I
• Получены оценки размера и массы астероида
Спасибо за внимание!