观测弧(或弧长)是在观测天文学中,对太阳系天体的其最早和最新观测之间的时间段,以用于追迹该天体的路径;通常以日或年为单位呈现。该术语主要用于发现和跟踪小行星彗星。观测弧的弧长对轨道精度的影响最大,在其间观测的数量和间隔影响较小。

短弧长

弧长越短导致轨道的不确定参数越高。这个天体可能在距离地球很远,许多不同的轨道上。在某些情况下,初始弧太短,无法确定该物体是在围绕地球的轨道上,还是在小行星带的轨道上。经过1天的观测弧,2004 PR107在仅有一日的观测弧时,被认为是一颗海王星外的矮行星,但现在已知仅是一颗直径1公里的主带小行星。此外,在只有3天的观测弧时,2004 BX159被认为是一颗穿越火星轨道的小行星,可能对地球构成威胁,但后来被发现只是另一颗主带小行星。

相对适度的观测弧线可能允许找到较旧的"回溯发现"照片,提供更长的弧线和更精确的轨道。

小于30天的观测弧可能会使在最后一次观测,超过一年的时间后,难以再寻获该内太阳系天体,并可能导致小行星迷失。观测弧度小于几年的海王星外天体的轨道,由于它们与太阳的距离较远且在天空中移动缓慢,通常其轨道精确度较差[1]

一般来说,如果观测弧较短,当发现的天体现时离太阳较远时,其初始轨道的不确定性会更大。

2018 AG37是在距离太阳100 +天文单位时发现的,并且在2年内只被观测了9次[2],将需要几年的观测弧来细化轨道周期和远日点(距太阳最远距离)的不确定性。

1999 DP8在1天内只有4次观察[3],不确定性太大,以至于误差线没有真正意义,只是表明不确定性非常大。在其发现日期1999 DP8估计距离地球52±1500 AU[3]

来自欧特云的彗星C/2017 K2是在它只有一个短短的2.6天观测弧时宣布的,估计距离是20 AU(3.0 × 109 km),并估计在2027年抵达近日点时距离太阳约10天文单位[4]。 但现在已知C / 2017 K2是在距离太阳16天文单位时发现的,并将在2022年12月19日来到近日点,距离太阳为1.8天文单位。

经过大约200天的观测弧线,才排除了欧特云彗星C/2013 A1(赛丁泉)的火星撞击[5]

星际天体

星际天体通常需要2-3周的观测弧,使用数百次观测来确认闯入者的双曲超速英语Hyperbolic trajectory(星际速度)超过几公里/秒。彗星C/2008 J4 (McNaught)在15天的观测弧上只观测了22次,并且由于观测次数不足,产生了3.9 km / s的低进入星际速度,但偏心率的不确定性很容易产生 的闭合轨道[6]。彗星C/1999 U2(SOHO)的观测弧线为1天,显示出非常可疑的17公里/秒的星际速度,但可以很容易地有一个离心率低至0.7的闭合轨道[7]

接近地球

目前比天王星更远的彗星对地球接近距离的不确定性
但在过去约20年中没有观察到的
彗星 观测弧 观测次数 不确定参数 U 接近地球日期 接近地球的不确定距离 参考资料
斯威夫特-塔特尔彗星 257年 652 0 2126年8月5日 ±10,000公里 data
C/2001 OG108 0.9年 886 2 2147年3月23日 ±2百万公里 data
C/1991 L3 (Levy) 1.6年 125 3 2094年8月1日 ±1千5百万公里 data

斯威夫特-塔特尔彗星的观测弧线为257年,2126年8月5日最接近地球的不确定性约为±1万公里[8]C/2001 OG108的观测弧线约为1年,在2147年3月23日最接近地球的距离不确定性约为±200万公里[9]。虽然C/1991 L3(Levy)的观测弧比C/2001 OG108长,但它的观测值要少得多,因而产生更大的不确定性。

相比之下,彗星C/2022 A1(Sarneczky)于2022年1月2日被发现,当时它的距离为1.3天文单位,而于2022年1月7日宣布时,只有5天的观测弧[10]。第二天,它就以100万公里±3-σ的不确定区域最接近地球[11]。巨大的不确定性是短弧和发现距离的结果。

相关条目

参考资料

  1. ^ TNOs really do require patience; 2-3 years is only just enough to say anything about the orbit parameters页面存档备份,存于互联网档案馆) – Astronomer Michele Bannister (4 April 2018)
  2. ^ JPL Small-Body Database Browser for 2018 AG37页面存档备份,存于互联网档案馆
  3. ^ 3.0 3.1 JPL Small-Body Database Browser for 1999 DP8.页面存档备份,存于互联网档案馆) Discovery date Ephemeris页面存档备份,存于互联网档案馆) table setting: #39. Range & range-rate = 6.8E+11 / AU / 3-sigma = 1500 AU
  4. ^ MPEC 2017-K35 : COMET C/2017 K2 (PANSTARRS). IAU Minor Planet Center. 2017-05-24 [2017-10-21]. (原始内容存档于2017-10-21).  (CK17K020) T 2027 Jan. 5
  5. ^ How to determine the orbit of a comet?. esa. 2014-03-07 [2022-01-08]. (原始内容存档于2017-03-31). It took 44 days of observation to achieve even a semblance of an orbit determination – one that was still all over the place 
  6. ^ JPL Small-Body Database Browser for C/2008 J4 (McNaught)页面存档备份,存于互联网档案馆
    e = 0.9977 to 1.017
    semi-major axis = −58
    v=42.1219 1/50000 − 0.5/−58
  7. ^ JPL Small-Body Database Browser for C/1999 U2 (SOHO)页面存档备份,存于互联网档案馆
  8. ^ JPL Small-Body Database Browser for Comet Swift–Tuttle页面存档备份,存于互联网档案馆
  9. ^ JPL Small-Body Database Browser for C/2001 OG108页面存档备份,存于互联网档案馆
    (Close approach uncertainty: (MaxDist of 0.434) – (MinDist of 0.408) * 149597870.7 = 3.9 million km)
  10. ^ MPEC 2022-A59 : COMET C/2022 A1 (Sarneczky). IAU Minor Planet Center. 2022-01-07 [2022-01-08]. (原始内容存档于2022-01-07).  (CK22A010)
  11. ^ C/2022 A1 (Sarneczky) Close approach table at JPL SBDB页面存档备份,存于互联网档案馆) and Uncertainty region archive

外部链接