土星环中非对称螺旋桨结构的水动力模拟
地球与行星天体物理
2019-08-14 v1
摘要
对土星外 A 环中螺旋桨结构非开普勒行为的观测（Tiscareno 等 2010，Seiler 等 2017，Spahn 等 2018）提出了如下问题：螺旋桨如何响应中心嵌入小卫星的游荡。此处，我们数值研究 induced 螺旋桨在作天平动的小卫星下如何变化。结果表明，小卫星的天平动在螺旋桨的结构印记中诱导出非对称性，该非对称性依赖于小卫星的天平动周期与振幅。进一步，我们研究位于外 A 环、Hill 半径为 400 m 的小卫星的非对称性对天平动周期和振幅的依赖性。由此，我们能将发现应用于已发现的最大螺旋桨结构——如 Blériot——其预期具有相似尺寸。对于 Blériot，我们可得出结论：假设小卫星以观测到的最大周期 11.1 年、方位角振幅约 1845 km 作天平动（Seiler 等 2017，Spahn 等 2018），应可测得微小非对称性，但其取决于观测时小卫星的天平动相位。其他巨型螺旋桨——如 Santos Dumont 和 Earhart——的超额运动与 Blériot 振幅相似，因而因其较小方位角范围或许可观测到更大的非对称性。这将允许扫描整个环缝结构以寻找非对称性。尽管小卫星的天平动模型是一种简化，我们的结果仍是朝建立描述由自由运动小卫星引起的非对称螺旋桨形成的一致模型发展的第一步。
引用
@article{arxiv.1811.00682,
title = {Hydrodynamic Simulations of Asymmetric Propeller Structures in Saturn's Rings},
author = {M. Seiler and M. Seiß and H. Hoffmann and F. Spahn},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.00682},
year = {2019}
}