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半人马型与小行星与巨行星交叉种群:起源与分布

地球与行星天体物理 2020-10-16 v1

摘要

当前的巨行星区域是一个过渡带,跨海王星天体(TNOs)在前往成为木星族彗星(JFCs)的途中穿越其间。它们的动力学行为受 TNOs 的固有动力学特徵以及巨行星遭遇的制约。我们研究巨行星交叉(GPC)种群(那些 5.25.2 au <q<30 < q < 30 au 的天体),考察其数量及从源区出发的演化,考虑太阳系当前的构型。本主题由先前研究综述,并通过散射盘天体(SDOs)动力学演化的新数值模拟加以探讨。我们获得了 GPCs 固有轨道要素分布模型。散射盘代表了顺行 GPCs 与半人马型天体的主要源区,而来自冥族星(Plutinos)的贡献比来自 SD 的低一到两个数量级。我们从模型计算了 GPCs 的数量与大小分布,在当前种群中得出来自 SD 的 9600 个 D>100D > 100 km 的 GPCs 以及 108\sim 10^8D>1D > 1 km 的 GPCs。其他源区的贡献可忽略。在半人马型区域的平寿命为 7.2 Myr,而 SDOs 在 GPC 区域的平寿命为 68 Myr。后者依赖于初始倾角,高倾角者是在 GPC 区域存活最久的。寿命与近日点距离也存在相关性,近日点越大寿命越长。观测 GPCs 的动力学演化对顺行与逆行天体有所不同。逆行 GPCs 的中位寿命低于顺行天体,因而经历相对更快的演化。然而,这种更快的演化很可能源于大多数逆行 GPCs 具有低近日点值,从而寿命更短。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.09657,
  title  = {Centaur and giant planet crossing populations: origin and distribution},
  author = {Romina P. Di Sisto and Natalia L. Rossignoli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.09657},
  year   = {2020}
}

备注

39 pages, 15 figures. Accepted por publication in Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy (June 2020)