Determinação da forma do objeto troiano (624) Hektor a partir de inversão de curva de luz e ocultações estelares
The study of the Solar System’s small bodies can reveal information about the circumstances of the system’s formation. Among these objects, the Trojans are of special interest. Found at the Lagrange equilibrium points L4 and L5 along the orbits of a planet, they possibly preserve some features that...
| Autor principal: | Spina, Fabio Augusto |
|---|---|
| Formato: | Dissertação |
| Idioma: | Português |
| Publicado em: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
2021
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| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26567 |
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riut-1-265672021-12-02T22:07:05Z Determinação da forma do objeto troiano (624) Hektor a partir de inversão de curva de luz e ocultações estelares The shape of (624) Hektor from light curve inversion and stellar occultations Spina, Fabio Augusto Ribas, Felipe Braga https://orcid.org/0000-0003-2311-2438 http://lattes.cnpq.br/4507592951614239 Oliveira, Rafael Sfair de https://orcid.org/0000-0002-4939-013X http://lattes.cnpq.br/6928187292584643 Gomes Junior, Altair Ramos https://orcid.org/0000-0002-3362-2127 http://lattes.cnpq.br/6590192990208891 Ribas, Felipe Braga https://orcid.org/0000-0003-2311-2438 http://lattes.cnpq.br/4507592951614239 Emilio, Marcelo https://orcid.org/0000-0001-5589-9015 http://lattes.cnpq.br/2697220528113479 Oliveira, Rafael Sfair de https://orcid.org/0000-0002-4939-013X http://lattes.cnpq.br/6928187292584643 Asteróides Formas Ocultações Curvas de luz Asteroids Shapes Occultations Light curves CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA Física The study of the Solar System’s small bodies can reveal information about the circumstances of the system’s formation. Among these objects, the Trojans are of special interest. Found at the Lagrange equilibrium points L4 and L5 along the orbits of a planet, they possibly preserve some features that date back to the formation of the Solar System (NESVORNY, 2021). This work aims to refine the knowledge about the shape of (624) Hektor, the largest Trojan of the planet Jupiter, through the light curve inversion technique (KAASALAYEN et al., 1992a,b) combined with stellar occultations. Situated at point L4, (624) Hektor was discovered in 1907 and has an estimated diameter of 233 km (MARCHIS et al., 2006; HANUS, 2015; ROZEHNAL et al., 2016). We analyzed 93 rotational light curves observed between 1957 and 2020, being the most recent obtained during this work, based on observations carried out at the Pico dos Dias Observatory. Through the analysis of these data, it was possible to obtain the rotational period of P = 6.920509 h ± 0.000001 h, which was used in the light curve inversion technique, a procedure that considers, among other properties, the scattering of the object’s surface and its rotational characteristics. This procedure was performed using the Convexinv software (ĎURECH, 2010) and the results obtained allowed us to estimate the coordinates of the rotation pole (λ = 331.80° ± 10° and 𝛃 = -27.00° ± 10°) and a possible convex shape represented by a 1018 polyhedron faces and 2032 vertices, but with a dimensionless volume. These results were used as a parameter for the ADAM software (VIIKINKOSKI, 2015), which combined the 93 light curves with 10 chords from a stellar occultation observed in 2019 and another 5 obtained in 2020 by the Rio Group. The combination of light curves with the occultations chords allowed to refine the shape determination, and the non-convex model generated, with 800 faces and 402 vertices, with pole λ = 334° ± 10° and 𝛃 = -25° ± 10°, and equivalent volumetric diameter of 193 km ± 20 km, which allowed to estimate the density of (624) Hektor as ρ = 2.11 + 0.65 g/cm³. These results are compared with those already available in the literature and, in particular, with the bilobal format suggested by Marchis et al. (2006), which is not compatible with the observed occultation chords and, therefore, is refuted by the results of this work. We hoped that this study can contribute to the research of small bodies by presenting ways to determine precise physical characteristics for these irregular objects, thus contributing to the effort to understand the primordial conditions in which these and possibly other objects formed and evolved. It is also expected that these results add to those that will be obtained by the Lucy mission (NASA), scheduled for launch in October 2021, which will study other 6 Trojans of Jupiter between 2025 and 2033. Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) O estudo dos pequenos corpos do Sistema Solar pode revelar informações sobre as circunstâncias de formação do sistema. Dentre estes objetos, os Troianos despertam especial interesse. Encontrados nos pontos de equilíbrio de Lagrange L4 e L5 ao longo da órbita de alguns planetas, possivelmente preservam algumas características que remontam a formação do Sistema Solar (NESVORNY, 2021). Este trabalho buscou refinar os conhecimentos a respeito da forma de (624) Hektor, o maior Troiano do planeta Júpiter, por meio da técnica de inversão de curva de luz (KAASALAINEN et al., 1992a,b) combinada com ocultações estelares. Situado no ponto L4, (624) Hektor foi descoberto em 1907 e possui diâmetro aparente estimado em 233 km (MARCHIS et al., 2006; HANUS, 2015; ROZEHNAL et al., 2016). Ao todo analisamos 93 curvas de luz de rotação observadas entre os anos de 1957 e 2020, sendo que as mais recentes foram obtidas neste trabalho, a partir de observações realizadas no Observatório do Pico dos Dias. Por meio da análise destes dados foi possível obter o período rotacional de P = 6,920509 h ± 0,000001 h, que foi utilizado na técnica de inversão de curva de luz, procedimento que considera dentre outras propriedades o espalhamento da superfície do objeto e suas características rotacionais. Tal procedimento foi realizado com o uso do software Convexinv (ĎURECH, 2010) e os resultados obtidos permitiram estimar as coordenadas do polo de rotação (λ = 332° ± 10° e 𝛃 = -27° ± 10°) e um possível formato convexo representado por um poliedro com 1.018 faces e 2.032 vértices, porém de volume adimensional. Estes resultados foram utilizados como parâmetro para o software ADAM (VIIKINKOSKI, 2015), que combinou as 93 curvas de luz com 10 cordas de ocultação obtidas em 2019 e outras 5 obtidas em 2020 pelo Grupo do Rio. A combinação das curvas de luz com as ocultações permitiu refinar a determinação da forma, e o modelo não convexo gerado, com 800 faces e 402 vértices, com polo λ = 334° ± 10° e 𝛃 = -25° ± 10°, e diâmetro volumétrico equivalente de 193 km ± 20 km, o que permitiu estimar a densidade de (624) Hektor como ρ = 2,11 g/cm³ + 0,65. Estes resultados são comparados com aqueles já disponíveis na literatura e, em especial, com o formato bilobal sugerido por Marchis et al. (2006), que não é compatível com as cordas de ocultação observadas e, portanto, é refutado pelos resultados deste trabalho. Espera-se que este estudo possa contribuir para a pesquisa de pequenos corpos ao apresentar meios de determinar características físicas precisas para estes objetos, colaborando assim para o esforço da compreensão sobre as condições primordiais na qual este e possivelmente outros objetos se formaram e evoluíram. Espera-se ainda que os resultados possam ser somados àqueles que serão obtidos pela missão Lucy (NASA), de lançamento previsto para outubro de 2021, que estudará outros 6 Troianos de Júpiter entre 2025 e 2033. 2021-12-02T22:06:54Z 2021-12-02T22:06:54Z 2021-09-28 masterThesis SPINA, Fabio Augusto. Determinação da forma do objeto troiano (624) Hektor a partir de inversão de curva de luz e ocultações estelares. 2021. Dissertação (Mestrado em Física e Astronomia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26567 por openAccess http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Programa de Pós-Graduação em Física e Astronomia UTFPR |
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Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
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Asteróides Formas Ocultações Curvas de luz Asteroids Shapes Occultations Light curves CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA Física |
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Asteróides Formas Ocultações Curvas de luz Asteroids Shapes Occultations Light curves CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA Física Spina, Fabio Augusto Determinação da forma do objeto troiano (624) Hektor a partir de inversão de curva de luz e ocultações estelares |
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The study of the Solar System’s small bodies can reveal information about the circumstances of the system’s formation. Among these objects, the Trojans are of special interest. Found at the Lagrange equilibrium points L4 and L5 along the orbits of a planet, they possibly preserve some features that date back to the formation of the Solar System (NESVORNY, 2021). This work aims to refine the knowledge about the shape of (624) Hektor, the largest Trojan of the planet Jupiter, through the light curve inversion technique (KAASALAYEN et al., 1992a,b) combined with stellar occultations. Situated at point L4, (624) Hektor was discovered in 1907 and has an estimated diameter of 233 km (MARCHIS et al., 2006; HANUS, 2015; ROZEHNAL et al., 2016). We analyzed 93 rotational light curves observed between 1957 and 2020, being the most recent obtained during this work, based on observations carried out at the Pico dos Dias Observatory. Through the analysis of these data, it was possible to obtain the rotational period of P = 6.920509 h ± 0.000001 h, which was used in the light curve inversion technique, a procedure that considers, among other properties, the scattering of the object’s surface and its rotational characteristics. This procedure was performed using the Convexinv software (ĎURECH, 2010) and the results obtained allowed us to estimate the coordinates of the rotation pole (λ = 331.80° ± 10° and 𝛃 = -27.00° ± 10°) and a possible convex shape represented by a 1018 polyhedron faces and 2032 vertices, but with a dimensionless volume. These results were used as a parameter for the ADAM software (VIIKINKOSKI, 2015), which combined the 93 light curves with 10 chords from a stellar occultation observed in 2019 and another 5 obtained in 2020 by the Rio Group. The combination of light curves with the occultations chords allowed to refine the shape determination, and the non-convex model generated, with 800 faces and 402 vertices, with pole λ = 334° ± 10° and 𝛃 = -25° ± 10°, and equivalent volumetric diameter of 193 km ± 20 km, which allowed to estimate the density of (624) Hektor as ρ = 2.11 + 0.65 g/cm³. These results are compared with those already available in the literature and, in particular, with the bilobal format suggested by Marchis et al. (2006), which is not compatible with the observed occultation chords and, therefore, is refuted by the results of this work. We hoped that this study can contribute to the research of small bodies by presenting ways to determine precise physical characteristics for these irregular objects, thus contributing to the effort to understand the primordial conditions in which these and possibly other objects formed and evolved. It is also expected that these results add to those that will be obtained by the Lucy mission (NASA), scheduled for launch in October 2021, which will study other 6 Trojans of Jupiter between 2025 and 2033. |
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SPINA, Fabio Augusto. Determinação da forma do objeto troiano (624) Hektor a partir de inversão de curva de luz e ocultações estelares. 2021. Dissertação (Mestrado em Física e Astronomia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021. |
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