太阳和行星束缚暗物质对太阳系行星与卫星动力学的影响
广义相对论与量子宇宙学
2012-07-31 v7 地球与行星天体物理
高能物理 - 唯象学
空间物理
摘要
我们将近期关于质量变化中心体轨道动力学的研究结果应用于暗物质（假设不自湮灭）因太阳系在银河系晕中运动而在太阳及主要天体上吸积的现象。我们考察了在太阳系年龄量级的时间尺度上，这对行星及其卫星轨道的影响。结果表明，根据太阳暗物质含量的上限ΔM/M=0.02-0.05（假设在过去45亿年间累积）推断出的太阳暗物质吸积率约为10^-12 yr^-1，会在45亿年前将行星向外推移约10^-2-10^1天文单位。另一个后果是，地球轨道的半长轴（近似等于天文单位）将经历0.02-0.05 m yr^-1的长期增加，这与最新观测确定的天文单位长期增加量0.07±0.02 m yr^-1和0.05 m yr^-1一致。假设太阳在未来数十亿年内以与过去相同的速率继续吸积暗物质，其行星轨道将收缩约10^-1-10^1天文单位（地球约为0.2-0.5天文单位），这对其命运（尤其是内行星）产生影响。另一方面，月球和行星历表对太阳引力参数GM的长期变化设定了上限，该上限比10^-12 yr^-1小一个数量级。相比之下，行星上的暗物质吸积对其卫星的影响较小。实际上，45亿年前它们的轨道仅比现在宽10^-2-10^1公里。（摘要删节）
引用
@article{arxiv.1001.1697,
title = {Effect of Sun and Planet-Bound Dark Matter on Planet and Satellite Dynamics in the Solar System},
author = {Lorenzo Iorio},
journal= {arXiv preprint arXiv:1001.1697},
year = {2012}
}
备注
LaTex2e, 17 pages, no figures, 7 tables, 61 references. Small problem with a reference fixed. To appear in Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (JCAP)