基于原始动力学对木星之卫星 Thebe 密度的限制

在已知的木星卫星系统中，97 颗卫星中仅有六颗已确定其质量和密度：四大卫星、阿玛尔蒂娅和希蒙利亚。本文推导了木星第六大正规卫星 Thebe 的平均密度（及质量）的预测值，得到下限 $\rho_\text{T} \gtrsim 1.0$ 克/立方厘米 ($m_\text{T} \gtrsim 5 \times 10^{20}$ 克)。在木星内部卫星的共振运输模型背景下，该值成为关键约束条件。本文在该理论基础上，进行了关于通过木星盘时期中向内迁移的 Io 对阿玛尔蒂娅和 Thebe 同时引力shepherding的模拟。我们发现，由于木星盘气动阻力所致的共振动力学的过稳定性，Thebe 较小的半径（相对于阿玛尔蒂娅）需要更高的密度，以确保其终端轨道距离大于阿玛尔蒂娅的距离——这正是今天所观察到的情形。当前和即将到来的多个太空任务都致力于对木星系统进行原位探测，对 Thebe 质量的准确测量为验证或确认我们关于木星内侧卫星动力学演化理论模型提供了实证途径。