潮汐锁定天体的动态重定向：以冥王星为例
地球与行星天体物理
2023-07-05 v1 地球物理
摘要
行星和卫星由于与各类内部和外部过程相关的质量重新分布而在空间中重定向。虽然潮汐锁定天体的平衡取向已被充分理解，但重定向过程（或真极漂移，TPW，此处用于旋转极或潮汐极的运动）的动力学却鲜有探索。尽管其对预测 TPW 引起的表面破裂模式以及评估是否已过足够时间达到平衡取向十分重要。现有唯一相对复杂、用于精确评估潮汐锁定天体重定向动力学的数值方法由 Hu 等人（2017a,b, 2019）的一系列论文描述。此处我们证明，用一种简单方法可获得相同解，记为 ow||mMIA，因为与先前主张相反，在 TPW 期间潮汐轴与旋转轴分别紧密跟随总的时间演化惯性张量的次轴与主轴。受冥王星假定重定向的启发，ow||mMIA 方法在若干测试例上予以说明。特别地，我们分析了当载荷符号与宿主天体质量变化时，重定向路径是弯曲还是直线。当潮汐强迫相对较小时，负异常（如盆地）朝向旋转极的路径高度弯曲，而正载荷可能以直接方式到达亚宿主点或反宿主点。我们的结果表明，Sputnik Planitia 盆地现今不可能为负异常，且冥王星的残余形状必定形成于重定向之前。最后，所提方法辅以可用于检验数值解的能量平衡。
引用
@article{arxiv.2212.00880,
title = {Dynamic reorientation of tidally locked bodies: application to Pluto},
author = {Vojtěch Patočka and Martin Kihoulou and Ondřej Čadek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.00880},
year = {2023}
}
备注
14 pages, 8 figures, to be submitted to Icarus