木星与土星之间轨道上小天体的动力学

我们研究了处于类似彗星 29P/Schwassmann-Wachmann 1 轨道（即木星与土星之间的近圆轨道）的小天体动力学。截至 2019 年底，该区域内另有 14 个已知天体处于类似轨道。先前研究表明，太阳系中这一区域（本工作中称为“近半人马区域”（NCR））并不稳定，意味着其中任何天体寿命都极短。我们对初始位于柯伊伯带但靠近海王星、近日点略低于 33 au（“海王星穿越者”）的无质量粒子演化进行了 20 Myr 高精度数值模拟。其中部分粒子迅速向内迁移，在成为木星族彗星之前穿过 NCR。我们发现 NCR 中的天体确实通常极快地穿过该区域。然而，我们的模拟揭示该区域的共振行为较为常见，可将天体捕获长达 100 Kyr。我们总结了 29P 及该区域其他观测天体的动力学——其中两个显然表现出明显的共振行为——并利用模拟对海王星穿越者的储库规模给出限制，而这进而决定了柯伊伯带的储库规模。最后，基于维持观测到的木星族彗星数量所需注入率，我们对半人马天体特别是 NCR 天体的当前种群规模给出了一些约束。