土星F环中的引力电动力学：与普罗米修斯和潘多拉的相遇

自从旅行者1号和2号传回土星F环不寻常特征的图片以来，其动力学一直令人好奇。其中一些图像显示了三个不同的环带，外侧两个呈现出扭结和编织的外观。已经提出了许多模型来解释这些图像中看到的编织现象；大多数模型援引牧羊犬卫星或嵌入环中的公里级小卫星引起的扰动，并且纯粹是引力性质的。这些模型还假设等离子体密度和颗粒上的电荷足够小，以至于可以忽略电磁力。然而，土星的磁场对即使是弱带电的微米和亚微米级颗粒也施加显著的扰动力，导致颗粒围绕引导中心进行本轮运动。本研究考察了土星磁场对微米级颗粒动力学的影响，以及F环牧羊犬卫星普罗米修斯和潘多拉之间的引力相互作用。由于不同尺寸颗粒的荷质比差异，在牧羊犬卫星通过所施加的波浪形轨道中，不同尺寸种群之间观察到相位差。