木星族与哈雷族彗星共同起源的模型
地球与行星天体物理
2014-02-07 v1
摘要
利用奥尔特云的数值模拟来解释观测到的木星族和哈雷族短周期彗星的轨道分布及数量。彗星的初始轨道近日点距离设定在 5 至 36 AU 之间，并在行星、恒星及银河系扰动下演化 45 亿年。这一过程导致了奥尔特云（我们定义为半长轴 a>1000 AU 的区域）的形成，以及当前 epoch 从奥尔特云返回行星区域的彗星体通量。结果与短周期彗星及其他观测到的彗星种群的动力学特征一致：近抛物线通量、半人马小行星和高偏心率的海外天体。为了与观测结果保持一致，该模型要求彗星数量随初始近日点距离的分布集中在外行星区域。此外，当前 epoch 内行星区域（q<2.5 AU）可观测彗星的平均物理寿命应是彗星初始近日点距离的增函数。几乎所有观测到的哈雷族彗星和近一半观测到的木星族彗星都源自奥尔特云，且最初（45 亿年前）轨道集中在外行星区域附近。曾处于奥尔特云的彗星也会返回半人马小行星区域（5<q<28 AU, a<1000 AU）及近海王星高偏心率区域。这类近日点靠近海王星的天体难以发现，但具有模型预测特征（例如大半长轴，超过 60 au，或高倾角，超过 40 度）的半人马小行星正越来越多地被观测者发现。该模型预测，在 q<1.5 AU 区域内所有彗星的平均物理寿命小于约 200 个公转周期。
引用
@article{arxiv.1402.1339,
title = {A model for the common origin of Jupiter family and Halley type comets},
author = {V. V. Emel'yanenko and D. J. Asher and M. E. Bailey},
journal= {arXiv preprint arXiv:1402.1339},
year = {2014}
}
备注
18 pages, 5 figures