天王星特洛伊天体动力学系统性普查
地球与行星天体物理
2020-02-04 v1
摘要
我们旨在定位天王星特洛伊天体(以下简称UT)的稳定区域，并找出导致相空间中结构形成的动力学机制。以谱数作为稳定性指标，我们在(a0, i0)平面上构建动力学地图。UT的固有频率被精确确定，从而我们可以通过半解析方法描绘共振网。发现了两个主要稳定区域，分别位于低倾角(0–14度)和高倾角(32–59度)区间。每个区域中还存在一条不稳定带，分别位于9度和51度。所有稳定区域均处于蝌蚪轨道区间，UT不存在稳定的马蹄形轨道。中等倾角UT的缺失是由nu5和nu7长期共振引起的。动力学地图中的精细结构由高阶长期共振和次级共振塑造。在行星迁移过程中，约36.3%和0.4%的预先形成的轨道分别存活于快速和慢速迁移(迁移时间尺度为1和10Myr)，其中大多为高倾角。由于低倾角UT更有可能存活过太阳系年龄，到迁移结束时它们占所有此类长寿命轨道的77%，使得快速和慢速迁移中分别占原始种群的总比例高达4.06E-3和9.07E-5。约3.81%的UT能够存活过太阳系年龄，其中95.5%位于i0<7.5度的低倾角轨道上。然而，行星迁移的耗竭似乎阻止了很大一部分此类轨道，尤其是对于慢速迁移模型。
引用
@article{arxiv.1912.10273,
title = {A systematic survey of the dynamics of Uranus Trojans},
author = {Lei Zhou and Li-Yong Zhou and Rudolf Dvorak and Jian Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.10273},
year = {2020}
}
备注
13 pages, 12 pages