气态介质中圆轨道扰动体的动力学摩擦

我们使用半解析方法研究了均匀气态介质中沿圆轨道运动的扰动体所产生的引力尾迹及其受到的动力学摩擦。本研究是 Ostriker (1999) 工作的直接扩展，后者研究了直线轨迹的情况。圆轨道导致背景介质中的尾迹沿轨道弯曲，形成一条长长的拖尾。因此，尾迹分布是不对称的，在扰动体运动的反向（方位角）和侧向（径向）均产生阻力，尽管后者对轨道衰减的贡献不大。对于亚声速运动，带有弱尾的密度尾迹仅仅是 Ostriker 情况的弯曲版本，且不表现出前后对称性。由此产生的反向阻力与有限时间直线轨迹情况下的阻力惊人地相似。另一方面，超声速扰动体能够多次超越其自身的尾迹，并发展出非常显著的尾部。超声速尾迹以拖尾螺旋方式环绕扰动体，增强了扰动体后方以及远前方的扰动密度。我们给出了阻力作为马赫数函数的拟合公式，其中方位角部分与 Ostriker 的公式惊人地一致，前提是 $V_p t=2 R_p$，其中 $V_p$ 和 $R_p$ 分别是扰动体的速度和轨道半径。