通过卫星 - 卫星散射形成不规则卫星和逃逸卫星/系外卫星

太阳系中的气态巨行星拥有包含多颗规则和不规则卫星的大型卫星系统。规则卫星以圆形、低倾角、短周期的轨道绕其宿主行星运行，被认为是在原位通过吸积过程形成的。相比之下，不规则卫星具有高度倾斜（甚至逆行）、通常偏心率较大且长周期的绕宿主行星轨道。因此，不规则卫星通常被认为是原本处于日心轨道上的未束缚天体，后来被捕获到其当前绕行星的轨道上。在此，我们研究了一种不同的可能性，即规则卫星在原位形成，并通过相互的卫星 - 卫星散射发生动力学演化。我们发现这种演化可以激发卫星进入高偏心率和倾角轨道。我们发现卫星要么被从宿主行星弹射出去成为逃逸卫星，要么保持束缚状态，成为具有倾斜和偏心轨道的顺行不规则卫星。被弹射出的、不再受行星束缚的卫星，即使在逆行轨道上，也可能稍后被宿主行星暂时重新捕获。至少在缺乏耗散过程（例如与现有束缚卫星的碰撞、与碎片盘的相互作用或与宿主行星的潮汐相互作用，目前尚未模拟这些过程）的情况下，此类卫星最终会被重新弹射出系统或与行星相撞。未被捕获的逃逸卫星最终可能被弹射出太阳系，或者被捕获到稳定的日心轨道中，从而贡献于小行星或海王星外天体的种群。此类情景可能与太阳系气态巨行星的卫星以及系外卫星的动力学演化均相关。