穿越伏尔加纳德区的碰撞演化：对当今人口约束的启示

我们探讨了碰撞演化对太阳系0.06至0.21 AU区域中假想伏尔加纳德群体所产生的影响，以约束该区域当今的人口密度和人口结构。动力学研究表明，伏尔加纳德区（VZ）可能被人口填充。然而，我们发现，距离太阳较近的碰撞频率与能量，以及小型碎片从该区域高效辐射输送，共同导致了一个活跃且高度密集的碰撞环境，从而耗尽任何置于该区域的岩石天体的显著人口，除非这些天体的轨道圆度约为10^-3或更小，或具有高度耗能的机械特性，即冲击能量被用于抛射物的比例显著低于10%。最有利于残余天体生存的区域是位于动力学上稳定伏尔加纳德区外缘（即约0.2 AU处）的高度圆轨道中，在此区域，碰撞演化和小型天体及碎片的辐射输送 proceeding 最慢。如果该区域的平均随机轨道偏心率超过约10^-3，则我们的工作表明整个VZ中半径大于1公里的天体可能不超过几百个；假设最大天体半径为30公里，则VZ中至0.1公里半径天体的总质量可能不超过约10^-6地球质量，<10^-3 asteroid belt的质量。尽管大型天体在该区域动力学上稳定（Evans & Tabachnik 1999），但仍有可能整个区域在km尺度及以上天体几乎是空的。