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12P 及其他近极轨道哈雷类型彗星的未来演化

地球与行星天体物理 2025-03-25 v1

摘要

我们研究了六颗选中哈雷类型彗星 (HTC) 在未来10万年内的演化,以展示其在动力学行为上的基本共同点与差异。这包括估计近日点俯冲和轨道翻转的概率。我们采用三种互补的数值方法来研究彗星的动力学特征:沿时间正向数值积分、李雅普诺夫时间估计以及邻近轨道指数增长因子 (MEGNO)。对于每颗彗星,我们从已有观测数据获得轨道。随后构建虚拟彗星群,作为所有动力学研究的基础。我们指出,两颗q值小于1.3 AU的彗星在未来很可能实现俯冲态:161P的概率约为80%,预计在未来13千年内将成为q值小于0.005 AU的俯冲天体;122P的概率为50%,预计在未来10万年内实现俯冲。我们发现,这两颗HTC之所以达到俯冲态,是由于与除木星之外的其他行星发生 Kozai 共振所致;例如,天王星是161P发生 Kozai 共振的作用体。我们指出,这两颗彗星的高俯冲概率与轨道翻转的高概率密切相关。其他四颗HTC在10万年后几乎不可能成为俯冲彗星(<2.2%),但其中三颗可以实现较高的翻转概率。我们指出,李雅普诺夫时间和MEGNO指标在1万年后的轨道稳定性问题上提供了互补的表述。结果允许我们对彗星从最到最不稳定进行排序,其中161P是特别的情况,其高概率会因Kozai机制而使其破裂。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.17725,
  title  = {Future evolution of 12P and other Halley-type comets in near-polar orbits},
  author = {M. Królikowska and P. Kankiewicz and P. Wajer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.17725},
  year   = {2025}
}

备注

accepted for publication in the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society