测量海王星外天体的聚集与扩散程度
地球与行星天体物理
2025-04-23 v2
摘要
外太阳系充斥着大量小天体,它们的轨道动力学特征介于长期稳定与快速扩散之间。我们通过数值积分海王星外天体 (TNO) 克隆体并统计分析其轨道扩散,研究了已知遥远海王星外天体的混沌性质。将测得的扩散与解析判据进行比较,得出了基于动力学动机的稳定、亚稳定和不稳定天体分类。随后,我们测量了近日点经度和轨道极的聚集程度,将其表示为轨道距离及其稳定性的函数。随着半长轴的增加,遥远的(亚)稳定天体在近日点处日益聚集于 附近,而不稳定天体的轨道则可由数量大致相等的两组“聚集”与“反聚集”天体很好地描述,其平均值分别约为 和 。我们进一步发现,与太阳系的总角动量矢量相比,遥远海王星外天体的平均轨道极在(亚)稳定天体中表现出显著偏离,而在不稳定天体中则大致保持对齐。中等轨道周期的海王星外天体相对于已知行星的长期理论预测的受迫平面也表现出偏离。这种基于稳定性的梯度变化若能被即将到来的 VRO 巡天进一步验证,将需要一个动力学解释。
引用
@article{arxiv.2503.07146,
title = {Measuring the degree of clustering and diffusion of trans-Neptunian objects},
author = {Gabriele Pichierri and Konstantin Batygin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.07146},
year = {2025}
}
备注
Accepted in Icarus