外太阳系的长期动力学稳定性。II. 四大规模常规与共振海王星后天体的详细世界面演化
地球与行星天体物理
2024-10-23 v1
摘要
外太阳系的长期演化受到巨行星影响,但来自该区域其他大质量天体的扰动会在长期模拟中留下世界面特征。在本研究中,我们对Eris、2015 KH、Pluto和2010 EK(即 Dziewanna) 四大质量天体的演化进行深入分析,这些天体受到巨行星和34个最大海王星后天体的扰动影响。我们通过分析200次持续1 Gyr的模拟,每次模拟的初始条件相同,但要求数值积分器对每个 realization 采用不同的时间步长。尽管积分器具有较强的鲁棒性,但每次运行的结果却出人意料地不同,揭示了在研究海王星后天区时,单个 realization 存在的局限性,这一区域具有内在的混沌性。对于每个天体,我们发现具有明确振荡和限制的轨道变量,以及具有惊人大方差和看似无序行为的变量。我们发现2015 KH是一种非共振且非常稳定的天体,仅经历有限的轨道变动;Pluto更为稳定,我们发现了其轨道的一种新的约束机制;2010 EK在长期内未能稳定地囊括于7:2 共振中,无法同时处于 von-Zeipel-Lidov-Kozai 共振中;最后,我们发现Eris的近日点经度目前是稳态的,紧密地围绕190 盘旋,但意外地在150 Myr后失去了约束,向外漂移,这表明我们模型中缺少了某种元素。
引用
@article{arxiv.2410.16570,
title = {Long-term Dynamical Stability in the Outer Solar System. II. Detailed Secular Evolution of Four Large Regular and Resonant Trans-Neptunian Objects},
author = {Marco A. Muñoz-Gutiérrez and Antonio Peimbert and Angeles Pérez-Villegas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.16570},
year = {2024}
}
备注
23 pages, 12 figures. Accepted for publication in the AJ