一种确定环双星轨道要素的数值方法及其在环双星行星与冥王星-冥卫一卫星上的应用

绕双星系统运行的行星和卫星存在于太阳系与系外行星系统中。若它们靠近双星且次星与主星质量比高，其轨道可能与开普勒轨道显著不同。对环双星轨道的恰当描述采用自由偏心率 $e_{\rm free}$（对应圆频率 $\kappa_0$）、受迫偏心率 $e_{\rm forced}$（对应平均运动 $n_0$），以及由双星势的非轴对称分量所强迫的更高频率振荡。我们表明，通过对环双星天体与双星质心之间的柱坐标距离随时间变化施加快速傅里叶变换（FFT），可从数值轨道积分中提取这些项的振幅与频率的精确数值。我们将此方法应用于三颗 Kepler 环双星行星与冥王星-冥卫一的卫星。对于冥王星-冥卫一的卫星 Styx，其 $\kappa_0$ 与 $e_{\rm free}$ 的 FFT 结果分别显著偏离一阶解析值与 Showalter & Hamilton (2015) 所报道的值。我们表明 $\kappa_0$ 的偏差可能源于 3:1 平均运动共振的效应，并讨论了 $e_{\rm free}$ 较低值的影响。