另外,還需說明一點,實際情況比以上分類要複雜得多,區分究竟是反照率變化還是形狀不規則,有時並不是那麼容易的。一般說來,對同一個小行星,不同年份的光變曲線形狀是不一樣的,但周期保持相同。其中道理很簡子,就是在不同的年份,自轉軸跟視線的相對方向發生變化,因而觀測者所見視圓麵麵積不一樣,除此之外,光變曲線還跟太陽的照射條件,因而跟小行星的位相有關。

小行星亮度變化的研究

為了以下敘述方便,先介紹有關光變曲線的幾個術語:

(1)光極大——在亮度變化一個起伏內的最大亮度,即光變曲線上的波峰;

(2)光極小——在亮度變化一個起伏內的最小亮度,即光變曲線上的波穀;

(3)光變振幅——在一個起伏內光極大和光極小的星等差;

(4)光變周期——光變曲線上兩個相繼同位相點的時間間隔,即亮度變化周期。

對小行星自轉和形狀的研究來說,最重要的是:(1)光極大(或光極小)時刻;(2)光極大星等和;(3)光變振幅,此外還有光變周期。當一個廚期內幾個起伏不同時,通常使用最大起伏的參數,有時也采用其他起伏的參數。

根據以上參數,我們便能從事分析研究:首先,由小行星的光變振幅可以分析小行星的形狀。如果在任何年份光變振幅都很微小,則小行星接近球形;相反,光變振幅大的小行星,形狀較扁、較不規則;其次,可以研究光變周期。忽略由於公轉產生的微小差異,它表示小行星的自轉周期;第三,倘若在某一年份,小行星亮度變化甚小,光變振幅接近於零,那麼此時自轉軸朝向觀測者,小行星的自轉軸是大體沿著此時觀測者的視線方向的。

進一步,如果對小行星采用繞短軸自轉的三軸橢球體模型,那麼利用不同年份的光極大星等和光變振幅,可以同時測定小行星的三軸之比(即形狀)和自轉軸的空間方向。另一方麵,利用不同年份的光極大時刻(或光極小時刻),不僅可以測定自轉軸的空間方向,同時還可以測事實上無公轉影響的自轉周期和自轉方向,而無需對小行星的形狀做出任何假定。

目前已知自轉最快的小行星,周期隻有兩個多小時,最慢的可長達1~2個月。據資料統計,對於直徑大於50千米的小行星,自轉周期似乎有隨直徑減小而增加即自轉減慢的趨勢。而直徑介於刃到1舶千米範圍內的小行星,則大約為11小時。對於直徑低於50千米的小行星,趨勢正好相反:直徑越小,自轉越快,不過其中有少數例外,它們的自轉速度甚緩。

一般而言,大小行星的形狀比較規則,接近球形;相反,小小行星的巨大光變振幅意味著它們的形狀比較不規則、比較扁。統計資料表明,小小行星的長軸(a)、中軸(b)和短軸(c)三軸之比為a:6:c=2:2:1,和碰撞實驗中碰撞碎片的三軸之比相同。因而很可能小小行星是母體小行星的碰撞碎片(甚至多次碰撞碎片),而大小行星的規則形狀意味著它們係母體碰撞後受損甚微的本體或殘骸。

此外,諸如小行星的尋找、通過小行星掩恒星的觀測直接測定小行星直徑以及小行星表麵地形結構特征的研究等等,無不可以借助光變曲線達到目的。通過對光變曲線研究提供的資料的統計來驗證充實碰撞演化理論,是近代小行星物理研究活躍領域。