受限分层行星系统中偏心von Zeipel-Lidov-Kozai效应的动力学本质
地球与行星天体物理
2022-09-14 v1
摘要
目的。偏心von Zeipel-Lidov-Kozai（ZLK）效应被广泛用于解释多种天体物理系统中的动力学现象。本工作的目的在于通过构建该效应与受限分层行星系统中长期共振动力学之间的内在联系，阐明偏心ZLK效应的动力学本质。方法。采用微扰处理方法对拱线共振的动力学结构进行解析研究。该共振模型通过对哈密顿量（至八极阶）在旋转的ZLK周期上取平均得到，并产生一个附加的运动积分。该共振模型下的相图可用于分析动力学结构，包括共振中心、动力学分隔线和天平动岛。结果。通过分析相图，在偏心率—轨道倾角空间中发现五支天平动中心支和八个天平动区。天平动区的解析结果与共振轨道的数值分布高度吻合，表明拱线共振的共振模型有效且适用。此外，发现处于测试粒子极限时，翻转轨道的分布由那些以i = 90°倾角为中心的拱线共振主导。结论。偏心ZLK效应在动力学上等价于受限分层行星系统中的拱线共振效应。偏心ZLK效应（或拱线共振效应）的动力学响应是在极长期演化中显著激发测试粒子的偏心率和/或轨道倾角。
引用
@article{arxiv.2205.11238,
title = {Dynamical essence of the eccentric von Zeipel-Lidov-Kozai effect in restricted hierarchical planetary systems},
author = {Hanlun Lei and Yan-Xiang Gong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.11238},
year = {2022}
}
备注
11 pages, 10 figures. Accepted for publication in A&A