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木星特洛伊小行星的近心点不对称对齐

地球与行星天体物理 2021-07-21 v1

摘要

最遥远的柯伊伯带天体呈现出轨道簇集,这一异常构型可能由具有高偏心率与高倾角的行星九引起。我们进而设想,太阳系其他位置或亦可观测到小行星的轨道簇集。本文考量了来自小行星中心逾7000颗木星特洛伊天体,发现它们于近心点经度ϖ\varpi上簇集,在L4与L5群中分别围绕ϖ\mboxJ+60\varpi_{\mbox{{J}}}+60^{\circ}ϖ\mboxJ60\varpi_{\mbox{{J}}}-60^{\circ}位置(ϖ\mboxJ\varpi_{\mbox{{J}}}为木星近心点经度)。随后我们建立哈密顿系统以描述共轨运动的相应动力学特征。相空间显示出,对于偏心率e<0.1e<0.1的类特洛伊轨道,存在以Δϖ=ϖϖ\mboxJ±60\Delta\varpi=\varpi-\varpi_{\mbox{{J}}}\approx\pm60^{\circ}为中心的近心点对齐平动岛。通过细致分析,我们表明观测到的固有偏心率ep<0.1e_p<0.1的木星特洛伊在其时间的绝大部分处于Δϖ=0120|\Delta\varpi|=0-120^{\circ}范围内,而ep>0.1e_p>0.1的较高偏心率天体数量过少,不足以影响整个特洛伊群体在该Δϖ\Delta\varpi范围内的轨道簇集。我们的数值结果进一步证明,即便从均匀的Δϖ\Delta\varpi分布起步,类似于观测的模拟特洛伊近心点对齐也可在太阳系年龄量级上出现。我们结论为:木星特洛伊的近心点不对称对齐是稳健的,这一新发现有助于未来巡天策略的设计。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.07138,
  title  = {Apsidal asymmetric-alignment of Jupiter Trojans},
  author = {Jian Li and Hanlun Lei and Zhihong J. Xia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.07138},
  year   = {2021}
}

备注

13 pages, 9 figures, published in MNRAS 505, 1730 (2021)