被第九行星扰动的跨海王星天体的混沌动力学
地球与行星天体物理
2018-06-06 v2
摘要
对最遥远跨海王星天体(TNOs)轨道聚类现象的观测引发了对太阳系外围可能存在一颗尚未被发现的第九行星的兴趣。多位作者的数值模拟已表明，在适当选择行星质量和轨道的情况下，这样一颗行星能够维持遥远TNOs群体轨道要素的聚类，类似于观测样本。然而，如此遥远偏心扰动体所引发的丰富潜在动力学过程的许多方面尚未被充分探索。我们报告了对共面测试粒子与位于圆轨道(海王星)上的大质量天体和位于更遥远、高偏心轨道(假想第九行星)上的大质量天体相互作用的动力学研究结果。我们发现，对我们理想化模拟的详细考察能够极大洞察可能发生的丰富测试粒子动力学。特别地，我们发现混沌与共振重叠在粒子动力学演化中起着重要作用。我们发展了一个简单的映射模型，使我们能够详细理解混沌演化粒子所探索的重叠平均运动共振网络。我们还证明与海王星的引力相互作用可对粒子的轨道演化产生深远影响。我们的结果可作为更好理解更复杂模拟中观测到的动力学行为的起点，这些模拟可用于约束行星九的质量和轨道。
引用
@article{arxiv.1712.06547,
title = {Chaotic Dynamics of Trans-Neptunian Objects Perturbed by Planet Nine},
author = {Sam Hadden and Gongjie Li and Matthew J. Payne and Matthew J. Holman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.06547},
year = {2018}
}
备注
Revised to address referree comments; accepted to AJ