土星环中小卫星的迁移

小卫星在土星环中的运动为径向迁移模型提供了绝佳的检验。理论上，这些卫星与环粒子之间的力矩交换会导致径向漂移。我们预测，Hill 半径 r_H ~ 2-24 km 的卫星应该在 1000 年内迁移穿过 A 环。在这一尺寸范围内，在空隙或满环中运行的卫星最终会以相同的速率迁移。更小的卫星或小卫星——例如螺旋桨卫星（如 Tiscareno et al. 2006）——会被盘物质扩散到共转轨道中捕获，从而产生惯性阻力。更大的卫星——如 Pan 或 Atlas——由于其自身惯性而不发生迁移。2-24 km 卫星的快速迁移应会清除 A 环中的中等尺寸天体，并可能解释观测到的 A 环螺旋桨小卫星尺寸分布中 r_H ~ 1-2 km 的大半径截断现象。尽管 Daphnis（r_H ~ 5 km）存在于 Keeler 缝内对这一情景构成了挑战，但数值模拟表明，轨道共振和远处更大卫星（如 Mimas）的激发可能是重要因素。对于 Daphnis，远处卫星的激发似乎是阻止快速迁移最有希望的机制。或者，Daphnis 可能是环中近期新增的成员，正在约 10^3 年内沉降至低倾角轨道，随后才进入快速迁移阶段。我们提供了区分 Daphnis 可能情景所需的观测约束预测。