具液态核刚体的 Cassini 态
地球与行星天体物理
2020-04-22 v1 混沌动力学
摘要
本工作的目的是确定一个被完全刚性地幔包裹的无黏性流体核的天体的 Cassini 态的位置与稳定性。我们讨论了自转速度处于非共振状态或被俘获于 p:1 自旋-轨道共振(其中 p 为半整数)的两种情形。自转动力学由假定核做简单运动的 Poincaré-Hough 模型描述。该问题以非正则哈密顿形式写出。在不对倾角、偏心率及轨道倾角作任何截断的情况下得到长期演化。天体处于 Cassini 态的条件被写为一组未知量为地幔倾角与核自转轴倾角的二元方程。使用水星的物理与轨道参数求解该方程组,最多得到 16 种不同的平衡构型,其中一半为谱稳定。在大多数解中,核相对于地幔高度倾斜。该模型也被应用于 Io 与月球。
引用
@article{arxiv.2004.00242,
title = {Cassini states of a rigid body with a liquid core},
author = {Gwenaël Boué},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.00242},
year = {2020}
}
备注
25 pages, 3 figures. To be published in Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy