进入平运动共振的哈密顿模型
地球与行星天体物理
2015-05-20 v1
摘要
平运动共振是我们太阳系以及系外行星系统的共同特征。当天体轨道半长轴发生变化时，例如当它们通过原行星盘迁移时，它们可能被捕获到共振中。我们使用哈密顿模型彻底研究了一阶和二阶共振的捕获行为。使用这种方法，所有同阶共振都可以用一个方程描述，并通过适当的缩放应用于特定共振。我们重点关注一个天体为无质量测试粒子、另一个为质量行星的极限情况。我们量化了捕获到共振的概率如何依赖于行星和粒子的相对迁移率以及粒子的偏心率。高迁移率会导致共振捕获失败，而高偏心率会降低捕获概率，尽管对于某些迁移率，捕获概率在有限偏心率处达到峰值。我们还计算了捕获粒子的天平动幅度和天平动中心的偏移，以及未发生捕获时偏心率的变化。较大的初始偏心率会导致较大的天平动幅度。该模型可以完整描述粒子在连续遇到多个共振时的行为。该模型适用于多种场景，包括：(i) 行星通过气体盘迁移，将其他行星或星子捕获到共振中；(ii) 行星通过碎片盘迁移；(iii) 尘埃通过 Poynting-Robertson 拖曳迁移。完整细节见 \cite{2010submitted}。（删节版）
引用
@article{arxiv.1011.4804,
title = {Hamiltonian model of capture into mean motion resonance},
author = {Alexander Mustill and Mark Wyatt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1011.4804},
year = {2015}
}
备注
4 pages, Proceedings of IAUS276 "The Astrophysics of Planetary Systems: Formation, Structure, and Dynamical Evolution"