小惑星のスペクトルタイプ

小惑星のスペクトル型は、反射スペクトル、色、場合によってはアルベドに基づいて小惑星に割り当てられます。これらの型は、小惑星の表面組成に対応すると考えられています。内部が分化していない小さな天体の場合、表面と内部の組成は似ていると考えられますが、ケレスやベスタのような大きな天体は内部構造を持つことが知られています。長年にわたり、トーレン分類、SMASS分類、バス・デメオ分類などのさまざまな分類体系につながる調査が数多く行われてきました。^[¹^]

分類体系

1975年、天文学者のクラーク・R・チャップマン、デイビッド・モリソン、ベン・ゼルナーは、色、アルベド、スペクトル形状に基づいて小惑星の単純な分類体系を開発しました。3つのカテゴリーは、暗い炭素質の天体には「 C 」、石質（珪質）の天体には「 S」、CにもSにも当てはまらない天体には「U」と名付けられました。 ^{[ 2 ]}この小惑星スペクトルの基本的な分類はその後拡張され、明確化されました。^{[ 3 ]}現在、多くの分類体系が存在し、^{[ 4 ]}それらは相互の整合性を維持しようと努めていますが、特定の体系によってかなりの数の小惑星が異なるクラスに分類されています。これは、各アプローチで異なる基準が使用されているためです。最も広く使用されている2つの分類については、以下で説明します。

TholenとSMASSの概要

S3OS2分類

小太陽系天体分光サーベイ（S ³ OS ²または S3OS2、別名ラザロ分類）は、1996年から2001年にかけてラ・シヤ天文台の旧ESO 1.52メートル望遠鏡を使用して820個の小惑星を観測した。 ^[¹^]このサーベイでは、これまで分類されていなかったものを含む観測対象に、トーレン分類とバス・ビンゼル分類（SMASS）の両方を適用した。トーレン分類に似た分類では、天体表面の水質変化を示す幅広い吸収帯を示す新しい「Caa型」が導入された。CaaクラスはトーレンのC型およびSMASSの水和Ch型（一部のCgh型、Cg型、C型を含む）に対応し、調査対象天体の13%にあたる106個の天体に割り当てられている。さらに、S3OS2は両方の分類体系にKクラスを使用していますが、これは元のトーレン分類体系には存在しないタイプです。^[¹^]

バス・デメオ分類

Bus-DeMeo分類は、2009年にFrancesca DeMeo、Schelte Bus、Stephen Slivanによって設計された小惑星の分類システムです。 ^{[ 6 ]}これは、波長0.45～2.45マイクロメートルで測定された371個の小惑星の反射スペクトル特性に基づいています。この24のクラスからなるシステムは、新しい「Sv」型を導入しており、 SMASS分類に準拠した主成分分析に基づいています。SMASS分類自体は、Tholen分類に基づいています。^{[ 6 ]}

トーレン分類

最も広く用いられている分類法は、 1984年に初めて提案されたデイビッド・J・トーレンによるものです。この分類は、1980年代に実施された8色小惑星サーベイ（ECAS）で得られた広帯域スペクトル（0.31μm～1.06μm）とアルベド測定値を組み合わせて開発されました。^{[ 7 ]}元の分類は978個の小惑星に基づいていました。トーレンの分類法には14種類のタイプがあり、大部分の小惑星は3つの大まかなカテゴリーのいずれかに分類され、さらにいくつかの小さなタイプがあります（上記の§トーレンとSMASSの概要も参照） 。タイプは以下のとおりで、括弧内に最大の例を示します。

Cグループ

C群の小惑星は、暗い炭素質の天体です。この群の天体のほとんどは、標準的なC型（例：10 Hygiea）と、やや明るいB型（2 Pallas）に属します。F型（704 Interamnia）とG型（1 Ceres）ははるかに稀です。その他の低アルベドのクラスには、通常、外側の小惑星帯や木星トロヤ群に見られる D型（624 Hektor ）と、内側の小惑星帯にある稀なT型小惑星（96 Aegle ）があります。101955 BennuはB型またはF型です。

Sグループ

S型小惑星（15 Eunomia、3 Juno）は珪質（または「石質」）の天体です。もう1つの大きなグループは、石のようなV型（4 Vesta）で、「ベスタイド」とも呼ばれ、ベスタ族の大きな天体の中で最も一般的で、ベスタの大きな衝突クレーターから発生したと考えられています。その他の小さな分類には、A型（246 Asporina）、Q型（1862 Apollo）、R型小惑星（349 Dembowska）などがあります。

Xグループ

X型小惑星の包括的なグループは、その反射率（暗い、中間、明るい）に応じてさらに3つのサブグループに分類できます。最も暗いものはCグループに属し、アルベドは0.1未満です。これらは「原始的な」P型（259 Aletheia、190 Ismene）であり、アルベドが0.10から0.30の中間的な「金属質の」M型（16 Psyche）や、小惑星帯の最内側領域にあるハンガリア族のメンバーに多く見られる明るい「エンスタタイト」 E型小惑星とは異なります。

分類学的特徴

トーレン分類法は最大 4 文字までを包含する場合があります (例: "SCTU")。分類スキームでは、スペクトルデータに「I」の文字を使用し、スペクトルタイプと混同しないように注意する必要があります。例として、テミスティア小惑星515 アタリアがあり、分類時には、その天体のスペクトルとアルベドがそれぞれ石質小惑星と炭素質小惑星のものであったため、矛盾していました。^{[ 8 ]}基となる数値カラー分析が曖昧な場合、オブジェクトには 1 つではなく 2 つまたは 3 つのタイプが割り当てられます (例: "CG" または "SCT")。タイプの順序は、数値標準偏差の増加順を反映しており、最も適合するスペクトルタイプが最初に記載されます。^{[ 8 ]}トーレン分類法には、スペクトルタイプに付加される追加の表記もあります。文字 "U" は、数値分析で決定されたクラスター中心から大きく離れた「異常な」スペクトルを持つ小惑星に使用される修飾フラグです。スペクトルデータが「ノイズが多い」または「非常にノイズが多い」場合は、それぞれ「:」（単一のコロン）と「::」（2つのコロン）という表記が付加されます。たとえば、火星横断小惑星1747 Wrightは「AU:」クラスに分類されますが、これはA型小惑星であるものの、スペクトルが異常でノイズが多いことを意味します。^{[ 8 ]}

SMASS分類

これは、1,447 個の小惑星を対象とした小型メインベルト小惑星分光調査 (SMASS) に基づいて、2002 年にアメリカの天文学者Schelte BusとRichard Binzelによって導入された、より新しい分類法です。 ^{[ 9 ]}この調査では、ECAS (上記のTholen 分類を参照)よりもはるかに高い解像度のスペクトルが得られ、さまざまな狭いスペクトル特性を分解することができました。ただし、観測された波長範囲はやや狭く (0.44 μm ～ 0.92 μm)、アルベドは考慮されていませんでした。異なるデータを考慮して、Tholen 分類法にできるだけ従うように、小惑星は以下に示す 26 種類に分類されました。Tholen 分類法に関しては、大部分の天体は C、S、X の 3 つの大まかなカテゴリに分類され、いくつかの珍しい天体はいくつかのより小さなタイプに分類されます(上記の§ Tholen と SMASS の概要も参照) 。

C群の炭素質天体には、非B型炭素質天体の中で最も「標準的」なC型小惑星、トーレンB型およびF型とほぼ重なる「明るい」 B型小惑星、単純なC型とB型の中間に位置するCb型、そしてトーレンG型とやや関連のあるCg型、Ch型、Cgh型が含まれます。「h」は「含水」を意味します。
S群の珪質（石質）天体には、最も一般的なS型小惑星のほか、A型、Q型、R型小惑星が含まれます。新たにK型（181 Eucharis、221 Eos）とL型（83 Beatrix）の小惑星も分類されました。また、S型とこの群内の他の対応するタイプの中間に位置するSa、Sq、Sr、Sk、Slの5つのクラスも存在します。
X群は主に金属質の天体からなる。これには、最も一般的なX型小惑星のほか、トーレンによって分類されたM型、E型、P型小惑星が含まれる。Xe、Xc、Xkは、通常のX型と、それに対応するE型、C型、K型の中間的なタイプである。
その他のスペクトル分類には、T型、D型、V型（4 Vesta）があります。Ld型は新しい分類で、L型小惑星よりも極端なスペクトル特性を持っています。O 型小惑星の新しい分類は、現在までに小惑星3628 Božněmcováにのみ割り当てられています。

多数の小型小惑星がQ型、R型、V型に分類されることが判明したが、これらはトーレン分類では単一の天体としてのみ表されていた。バスとビンゼルのSMASS分類では、特定の小惑星には単一のタイプしか割り当てられていなかった。

色索引

小惑星の特性評価には、測光システムから得られる色指数の測定が含まれます。これは、波長ごとに異なる一連のフィルター（いわゆる通過帯域）を通して天体の明るさを測定することによって行われます。古典的な小惑星に加えて遠方の天体の特性評価にも使用されるUBV測光システムでは、次の3つの基本フィルターが使用されます。

U：紫外線の通過帯域（約320～380 nm、平均364 nm）
B：青色光（一部紫色光を含む）の通過帯域（約395～500 nm、平均442 nm）
V：可視光、より具体的には可視光の緑黄色部分（約510～600 nm、平均540 nm）に感度を持つ通過帯域

観測では、異なるフィルターを通して物体の明るさを2回測定します。その結果得られる等級の差を色指数と呼びます。小惑星の場合、U-BまたはB-V色指数が最も一般的です。さらに、可視光（V）、赤色（R）、赤外線（I）を表す測光文字であるV-R、V-I、R-I指数も使用されます。V-R-B-Iなどの測光シーケンスは、数分以内の観測から得ることができます。^[¹⁰^]

鑑定

これらの分類体系は、今後の研究の進展に伴い、改良または置き換えられることが期待されます。しかしながら、現時点では、1990年代に実施された上記の2つの粗解像度分光観測に基づくスペクトル分類が依然として標準となっています。科学者たちは、より優れた分類体系について合意に至っていません。これは主に、多数の小惑星について詳細な測定値を一貫して取得することが困難であるためです（例えば、より高解像度のスペクトルや、密度などの非スペクトルデータは非常に有用でしょう）。

隕石の種類との相関関係

小惑星のいくつかのグループは、隕石の種類と相関関係にあることが分かっている。

参考文献

1 2 3 Lazzaro, D.; Angeli, CA; Carvano, JM; Mothé-Diniz, T.; Duffard, R.; Florczak, M. (2004 年 11 月). "S3OS2: 820 個の小惑星の可視分光調査" (PDF) . Icarus . 172 (1): 179– 220. Bibcode : 2004Icar..172..179L . doi : 10.1016/j.icarus.2004.06.006 . 2017 年12 月 22 日取得.
↑ Chapman, CR; Morrison, D.; Zellner, B. (1975 年 5 月). "小惑星の表面特性 - 偏光測定、放射測定、分光測光法の統合". Icarus . 25 (1): 104– 130. Bibcode : 1975Icar...25..104C . doi : 10.1016/0019-1035(75)90191-8 .
↑ Thomas H. Burbine: 小惑星 ― 天文学的および地質学的物体。ケンブリッジ大学出版局、ケンブリッジ、2016年、 ISBN 978-1-10-709684-4、p.163、小惑星分類学
↑ Bus, SJ; Vilas, F.; Barucci, MA (2002). "可視波長分光法による小惑星の観測". Asteroids III . Tucson: University of Arizona Press . p. 169. ISBN 978-0-8165-2281-1。
↑ Cellino, A.; Bus, SJ; Doressoundiram, A.; Lazzaro, D. (2002年3月).小惑星族の分光学的特性(PDF) . pp. 633–643 . Bibcode : 2002aste.book..633C . doi : 10.2307/j.ctv1v7zdn4.48 . 2017年10月27日取得. {{cite book}}:|journal=無視されました (ヘルプ)
1 2 DeMeo, Francesca E.; Binzel, Richard P.; Slivan, Stephen M.; Bus, Schelte J. (2009年7月)。「近赤外線領域へのBus小惑星分類の拡張」(PDF) . Icarus . 202 (1): 160– 180. Bibcode : 2009Icar..202..160D . doi : 10.1016/j.icarus.2009.02.005 . 2014年3月17日のオリジナルからアーカイブ済み。 2018年3月28日取得。（PDSのカタログ）
↑ Tholen, DJ (1989). "小惑星の分類体系". Asteroids II . Tucson: University of Arizona Press. pp. 1139–1150 . ISBN 978-0-8165-1123-5。
1 2 3 David J. Tholen. "小惑星の分類 - ノート" . 2019年1月6日取得。
↑ Bus, Schelte J.; Binzel, Richard P. (2002年7月)「小惑星帯分光調査のフェーズII。特徴に基づく分類」Icarus . 158 (1): 146– 177. Bibcode : 2002Icar..158..146B . doi : 10.1006/icar.2002.6856 .
1 2フォルナシエ、S.ドット、E.エノー、O.マルザリ、F.ベーンハルト、H.デ・ルイーゼ、F.他。 (2007 年 10 月)。「木星トロイの木馬の可視分光学的および測光的調査: 動的ファミリーに関する最終結果」。イカロス。190 ( 2) : 622–642.arXiv : 0704.0350 。Bibcode : 2007Icar..190..622F。土井：10.1016/j.icarus.2007.03.033。S2CID 12844258。

外部リンク

Bus-DeMeo分類法を用いた小惑星スペクトルの分類、MIT惑星分光研究室（2017年）

[Lazzaro-2004-1] 1 2 3 Lazzaro, D.; Angeli, CA; Carvano, JM; Mothé-Diniz, T.; Duffard, R.; Florczak, M. (2004 年 11 月). "S3OS2: 820 個の小惑星の可視分光調査" (PDF) . Icarus . 172 (1): 179– 220. Bibcode : 2004Icar..172..179L . doi : 10.1016/j.icarus.2004.06.006 . 2017 年12 月 22 日取得.

[Chapman-1975-2] Chapman, CR; Morrison, D.; Zellner, B. (1975 年 5 月). "小惑星の表面特性 - 偏光測定、放射測定、分光測光法の統合". Icarus . 25 (1): 104– 130. Bibcode : 1975Icar...25..104C . doi : 10.1016/0019-1035(75)90191-8 .

[3] Thomas H. Burbine: 小惑星 ― 天文学的および地質学的物体。ケンブリッジ大学出版局、ケンブリッジ、2016年、 ISBN 978-1-10-709684-4、p.163、小惑星分類学

[BusAsteroidsIII-4] Bus, SJ; Vilas, F.; Barucci, MA (2002). "可視波長分光法による小惑星の観測". Asteroids III . Tucson: University of Arizona Press . p. 169. ISBN 978-0-8165-2281-1。

[Cellino-2002-5] Cellino, A.; Bus, SJ; Doressoundiram, A.; Lazzaro, D. (2002年3月).小惑星族の分光学的特性(PDF) . pp. 633–643 . Bibcode : 2002aste.book..633C . doi : 10.2307/j.ctv1v7zdn4.48 . 2017年10月27日取得. {{cite book}}:|journal=無視されました (ヘルプ)

[Bus-DeMeo-taxonomy-6] 1 2 DeMeo, Francesca E.; Binzel, Richard P.; Slivan, Stephen M.; Bus, Schelte J. (2009年7月)。「近赤外線領域へのBus小惑星分類の拡張」(PDF) . Icarus . 202 (1): 160– 180. Bibcode : 2009Icar..202..160D . doi : 10.1016/j.icarus.2009.02.005 . 2014年3月17日のオリジナルからアーカイブ済み。 2018年3月28日取得。（PDSのカタログ）

[Tholen-1989-7] Tholen, DJ (1989). "小惑星の分類体系". Asteroids II . Tucson: University of Arizona Press. pp. 1139–1150 . ISBN 978-0-8165-1123-5。

[Tholen-Taxonomic-notations-8] 1 2 3 David J. Tholen. "小惑星の分類 - ノート" . 2019年1月6日取得。

[Bus-2002-9] Bus, Schelte J.; Binzel, Richard P. (2002年7月)「小惑星帯分光調査のフェーズII。特徴に基づく分類」Icarus . 158 (1): 146– 177. Bibcode : 2002Icar..158..146B . doi : 10.1006/icar.2002.6856 .

[Fornasier-2007-10] 1 2フォルナシエ、S.ドット、E.エノー、O.マルザリ、F.ベーンハルト、H.デ・ルイーゼ、F.他。 (2007 年 10 月)。「木星トロイの木馬の可視分光学的および測光的調査: 動的ファミリーに関する最終結果」。イカロス。190 ( 2) : 622–642.arXiv : 0704.0350 。Bibcode : 2007Icar..190..622F。土井：10.1016/j.icarus.2007.03.033。S2CID 12844258。

[

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[