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Juno 存在飞掠异常吗?并非源自标准物理

广义相对论与量子宇宙学 2014-11-10 v2 地球与行星天体物理 空间物理

摘要

文献中最近出现了一个经验公式,用于解释 Galileo、NEAR 和 Rosetta 航天器在过去某些沿无界双曲线轨迹的近地点飞掠过程中,观测到的地心距离变化率 ρ˙\dot{\rho} 中约为 Δρ˙110\Delta\dot\rho\approx 1-10 mm s1^{-1} 的异常。该公式预测,在 2013 年 10 月 9 日发生的近期 Juno 飞掠中,存在量级为 66 mm s1^{-1} 的异常。目前正在进行数据分析以证实或证伪这一预测。我们数值计算了一些经典和广义相对论动力学效应对地心 Juno 距离变化率的影响,这些效应在用于处理数据的软件中要么未被建模,要么在一定程度上被错误建模。它们包括:a) 地球引力势多极展开的第一偶数带谐系数 J2J_2,其在 a)\left.{\rm a}^{'}\right) 牛顿 (J2J_2) 水平和 a)\left. {\rm a}^{''}\right) 一阶后牛顿水平 (J2c2J_2 c^{-2}) 引起轨道摄动;b) 地球引力场的后牛顿引力电 (GE) Schwarzschild 类分量;c) 后牛顿引力磁 (GM) Lense-Thirring 效应。它们的错误建模和标称距离变化率信号的量级分别为:a)\left. {\rm a}^{'}\right) Δρ˙σJ21\Delta\dot\rho_{\sigma_{J_2}} \approx 1 μ\mum s1^{-1}a)\left. {\rm a}^{''}\right) Δρ˙J2c20.015\Delta\dot\rho_{J_2 c^{-2}} \approx 0.015 μ\mum s1^{-1},b) Δρ˙GE25\Delta\dot\rho_{\rm GE} \approx 25 μ\mum s1^{-1},c) Δρ˙GM0.05\Delta\dot\rho_{\rm GM} \approx 0.05 μ\mum s1^{-1}。如果最终发现 Juno 也存在量级为几 mm s1^{-1} 的飞掠异常,那它将不是由任何这些标准引力效应引起的。(摘要删节)

关键词

引用

@article{arxiv.1311.4218,
  title  = {A flyby anomaly for Juno? Not from standard physics},
  author = {Lorenzo Iorio},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1311.4218},
  year   = {2014}
}

备注

LaTex2e, 1 figure, no tables, 67 references. Accepted for publication in Advances in Space Research