海王星环弧由共轨卫星约束：尘埃轨道演化受太阳辐射影响

旅行者2号（Voyager 2）的图像证实了海王星周围存在环弧。这些结构需要一种约束机制，以限制由于碰撞、耗散力和开普勒差速运动所引起的扩散。本文报道了一组由海王星、卫星Galatea、尘埃环粒子以及假想共轨卫星所构成系统的数值模拟结果。该动力学系统描述了一种近期提出的约束机制：由四颗共轨卫星负责环弧的方位角约束，而Galatea负责其径向约束。数值模拟后，粒子被分为四组：停留在环弧中的粒子、瞬态粒子、离开环弧进入Adams环的粒子，以及与共轨卫星碰撞的粒子。我们的结果表明，在所有环弧中较小粒子的寿命至多50年。100年后，约20%的较大粒子总量仍存在于环弧中。根据数值模拟，粒子应在发现环弧至今的30年间存在于所有环弧中。我们的结果无法解释前导弧Liberte和Courage的消失，除非环弧由不同粒径的粒子组成。对共轨卫星表面遭受星际碎片碰撞产生尘埃的分析，排除了靠近或位于环弧结构中的小卫星可能是其源头的假设。