土星卫星晚期形成的动力学证据
地球与行星天体物理
2016-04-06 v1
摘要
我们使用直接数值积分探索土星卫星的过去演化。我们发现标准模型中预测的Tethys-Dione 3:2轨道共振可能未发生，意味着该系统比先前认为的演化程度更低。另一方面，Tethys、Dione和Rhea的轨道倾角表明系统确实穿过了Dione-Rhea 5:3共振，其后紧跟着Tethys-Dione长期共振。一个明确的推论是：要么卫星远比行星年轻，要么它们的潮汐演化必须极其缓慢（Q > 80,000）。由于极慢演化系统与Enceladus的强烈潮汐加热不相容，我们得出结论：位于Titan以内的卫星并非原初的，并给出该系统近期形成的一个合理情景。我们提出中等大小卫星约在100 Myr前从一盘状物中重新吸积形成，在此期间Titan获得了显著的轨道偏心率。我们推测该盘状物通过涉及土星前一代中等大小卫星的轨道不稳定性和大规模碰撞形成。我们认定扰动一对中等大小卫星的太阳evection共振是此类不稳定性的最可能触发因素。此情景意味着Titan以内卫星上的大多数陨石坑必由行星中心撞击体形成。
引用
@article{arxiv.1603.07071,
title = {Dynamical Evidence for a Late Formation of Saturn's Moons},
author = {Matija Ćuk and Luke Dones and David Nesvorný},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.07071},
year = {2016}
}
备注
To appear in The Astrophysical Journal on March 24, 2016