Didymos系统引力散射的 ejecta 无法解释二体轨道周期的演化
地球与行星天体物理
2025-09-25 v1
摘要
在DART冲击作用于Dimorphos后不久的几个月内，观测到该二体系统的轨道周期下降约30秒，此外还立即下降约30分钟。这一效应被归因于“二体硬化”，即Dimorphos持续散射系统外的结合 ejecta，导致其失去角动量，使得二体的轨道周期逐渐减小。我们对此假设进行了研究，旨在限制导致二体轨道周期逐渐减小的条件。我们使用N体模拟研究Didymos系统在大量质量为test particle的云的作用下的动力学演化。我们证明了在任何情况下，Dimorphos的引力散射 ejecta都不是Dimorphos轨道周期异常下降的合理解释。这一结果源于Dimorphos的逃逸速度远低于其轨道速度，使其成为一个弱散射体。如果大量DART ejecta以较低速度被喷射（如冲击模型和规模关系所暗示的那样），则二体的轨道周期可能因该物质重新被吸积回Didymos而增加。因此，必须存在某种额外机制来克服这一效应，才能导致轨道周期的净下降。
引用
@article{arxiv.2509.20197,
title = {Gravitational scattering of ejecta in the Didymos system cannot explain the evolution of the binary's orbital period},
author = {Harrison Agrusa and Camille Chatenet},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.20197},
year = {2025}
}
备注
Accepted for publication in A&A