恒星飞掠引起的太阳系碎屑盘倾角激发

大多数恒星在星团中形成，其中与其他恒星的相对近距离相遇十分常见，并会在行星系统的轨道构型上留下印记。本文中，我们研究此类恒星相遇引起的碎屑盘粒子倾角激发。我们推导了一个描述层级极限下（恒星飞掠距离较远）倾角激发的解析表达式。随后，我们利用大量 N 体模拟集合得到了非层级 regime 中相应粒子倾角分布的数值结果。对于具有预期参数的相遇，我们发现盘粒子的整体倾角保持较低。然而，对于终态近日点距离大于 $50$AU 的粒子，顺行恒星相遇会产生一个明显的高倾角群体。对于质量大、入射速度低的恒星飞掠，倾角分布的最大范围 $i_t$ 随相遇倾角 $\sin(i_s)$ 缩放。观测到的跨海王星天体的倾角分布对我们太阳系的动力学历史给出了约束。例如，这些结果意味着太阳诞生星团的数密度 $n$ 与太阳驻留时间 $\tau$ 的乘积存在上限，形式为 $n\tau\lesssim8\times10^4$ Myr pc$^{-3}$。借助未来对外太阳系的观测巡天可得到更强的约束。