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地火带四十亿年的稳定性

地球与行星天体物理 2020-10-14 v1

摘要

先前的工作已证明,在称为“地火带”的 1.08 au <a<< a < 1.28 au 区域内,初始近圆且共面的小天体在 100 Myr 内轨道稳定。通过对 3000 个粒子进行数值积分,我们研究了太阳系年龄尺度下 1.04–1.30 au 的轨道。我们表明,在此时间尺度上,除地球平运动共振影响稳定性的少数位置外,仅更窄的“地火带”覆盖 a(1.09,1.17)a\sim(1.09, 1.17) au、e<0.04e<0.04I<1I<1^\circ 的区域有超过一半的初始轨道存活了 4.5 Gyr。除平运动共振外,我们还能看到 ν3\nu_3ν4\nu_4ν6\nu_6 长期共振如何在 Gyr 时间尺度上导致外部 (1.17–1.30 au) 区域的长期不稳定。通过与近地天体稳态模型比较,我们发现地火带内或附近的所有(相当小的)近地天体 (NEOs) 似乎都与最近到达的瞬态天体一致。鉴于这些 NEOs 的尺度 <200<200 m,我们估计了半长轴的 Yarkovsky 漂移率,并由此估计地火带中直径 100 km 或更大的原初小行星可能存活。我们得出结论,在类地行星形成结束时,该带区域中仅可能存在少数 100 km 级小行星。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.01225,
  title  = {Four Billion Year Stability of the Earth-Mars Belt},
  author = {Yukun Huang and Brett Gladman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.01225},
  year   = {2020}
}

备注

8 pages, 4 figures. Accepted for publication in MNRAS