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非引力效应对逆行轨道混沌性质的影响

地球与行星天体物理 2021-03-03 v1 混沌动力学

摘要

对逆行轨道(即轨道倾角大于90度)小行星群体的动力学研究很有意义,因为此类轨道的起源仍未被解释。一般而言,逆行小行星群体主要包括半人马天体和海王星外天体(TNOs)。一个特例是来自阿波罗群的近地天体(343158) 2009 HC82。另一个有趣的对象是彗星333P/LINEAR,它曾多年被视为第二颗接近地球的逆行天体。另一颗逆行轨道彗星161P Hartley/IRAS似乎属于类似类型。得益于这两颗彗星的大量观测数据,我们测试了应用于其动力学的各种彗星非引力模型。目标是估算哪些非引力摄动可能影响逆行天体的稳定性。原则上,我们通过测量邻近轨道的发散来研究局域稳定性。我们数值确定了李雅普诺夫特征指标(LCI)及相关的李雅普诺夫时间(LT)。此次计算通过更先进的非引力摄动模型(即Yarkovsky漂移及选定情形下的彗星力)进行了扩展。这使我们能够估算李雅普诺夫意义上的混沌。我们发现,对于自转轴倾角γ=0\gamma=0^{\circ}γ=180\gamma=180^{\circ}的Yarkovsky效应可显著改变LT。在大多数顺行自转情形下,我们得到了更稳定的解。此外,我们确认了逆行共振在此过程中所起的作用。所研究的彗星效应也显著影响选定彗星的长期行为。LT可达100至超过1000年的值。结论:我们所有的结果都表明,对逆行天体使用含非引力效应的模型显然是合理的。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.04364,
  title  = {Impact of non-gravitational effects on chaotic properties of retrograde orbits},
  author = {Paweł Kankiewicz and Ireneusz Włodarczyk},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.04364},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted for publication in Astronomy and Astrophysics, Dec 19, 2020