关于冥王星小卫星的早期原位形成

冥王星的小卫星——Styx、Nix、Kerberos 和 Hydra——的形成仍是一个谜。它们的轨道近乎圆形，接近平均运动共振，且几乎与 Charon 的轨道共面。一种情景认为它们都是在 Charon 形成撞击的潮汐演化之前，从撞击抛出的碎片盘中靠近当前位置形成的。我们通过进行 $N$ 体模拟来检验该情景的有效性，其中小卫星被视为测试粒子，Pluto-Charon 从初始几倍冥王星半径的轨道（初始偏心率 $e_{\rm C} = 0$ 或 0.2）经历潮汐演化。潮汐演化后，通过对测试粒子与系统质心距离施加快速傅里叶变换提取测试粒子的自由偏心率 $e_{\rm free}$，并与四颗小卫星当前的偏心率比较。唯一存活的、其 $e_{\rm free}$ 与当前卫星偏心率匹配的测试粒子，是在冥王星有效潮汐耗散函数 $Q = 100$ 且初始 $e_{\rm C}$ = 0.2 被快速阻尼的模型中、潮汐演化期间未受平均运动共振影响的那些。然而，这些测试粒子并不偏好位于或与 Charon 的 4:1、5:1 和 6:1 共振附近。可能需要另一种情景来解释冥王星小卫星的形成。