半人马型小行星环的形成：行星交会过程中的部分潮汐瓦解

半人马型小行星是轨道介于木星与海王星之间、且曾或正与一颗或多颗巨行星存在交叉轨道的小天体。近期观测及对以往观测的重新解读，揭示了小行星 10199 Chariklo 和 2060 Chiron 周围存在环系统。然而，此类小天体周围环系统的起源仍是一个悬而未决的问题。本文提出，一个分异天体在与巨行星发生近距离交会时经历的潮汐瓦解，可自然地在半人马型小行星周围形成多样化的环-卫星系统。在近距离交会过程中，掠过天体的冰质幔层被行星潮汐力优先剥离，碎片主要分布在最大残余天体的洛希极限以内。假设冰质幔层之下存在 20–50 wt% 的硅酸盐核，当该天体以无穷远处相对速度 3–6 km s⁻¹ 和 8 小时初始自转周期，在行星洛希极限的 0.4–0.8 倍距离内通过时，将形成粒子盘。由此产生的环质量为中央天体质量的 0.1–10%。此类粒子盘预期会径向扩展，而扩散至洛希极限以外的物质将吸积形成卫星。我们的数值结果表明，环的形成是此类极端近距离交会的自然结果，而半人马型小行星因穿越巨行星轨道，可天然拥有此类环系统。