在YORP效应、Yarkovsky效应与碰撞作用下的小行星族演化
地球与行星天体物理
2020-09-02 v1
摘要
任何小行星群体，如小行星族，都会由于Yarkovsky效应而在半长轴方向上离散。漂移量受小行星自转状态演化的调制，该状态决定了昼夜与季节Yarkovsky力之间的平衡。而小行星的自转状态又部分受YORP效应控制。小行星原本平滑的演化可被碰撞突然改变，碰撞能引起自转状态的脉冲式变化，并将小行星推上不同的YORP演化轨道。此外，碰撞还可能通过改变小行星的表面特征与整体形状来改变YORP参数。因此，YORP与Yarkovsky之间的耦合也强烈受到各天体撞击历史的影响。为研究这一耦合，我们开发了一个统计代码，模拟在YORP-Yarkovsky耦合下半长轴的时间演化。它包含NYORP（法向YORP）、TYORP（切向YORP）与碰撞的贡献，这些效应均确定性计算而非以统计方式叠加。我们发现碰撞与TYORP均通过使自转轴演化变得不那么平滑和规则，而增加了族在半长轴方向的离散度。我们表明，族结构随时间的演化是复杂的，且碰撞使YORP演化随机化。在我们的测试族中，即使在很长时间后，也未观察到半长轴—直径分布中的“YORP眼”。若其存在，“YORP眼”可能是碰撞碎片初始抛射速度图样的遗迹。
引用
@article{arxiv.2009.00392,
title = {Evolution of an asteroid family under YORP, Yarkovsky and collisions},
author = {Francesco Marzari and Alessandro Rossi and Oleksiy Golubov and Daniel Scheeres},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.00392},
year = {2020}
}