冥王星-冥卫一系统规则与不规则外卫星的存在性探讨

矮行星冥王星已知拥有一个由五颗共面卫星组成的扩展系统。先前的研究在孤立情况下探讨了该系统的形成与演化，忽略了太阳的扰动效应。本文表明，若系统中存在外卫星和环，太阳引起的长期演化会强烈影响其演化。尽管内冥王星-冥卫一双星扩展引力势导致的进动抑制了直至 $a_{crit}\sim0.0035$ AU（$\sim0.09$ $R_{Hill}$，即希尔半径；包含目前所有已知卫星）的长期演化，但外部轨道仍可能发生显著改变。特别地，我们发现\emph{共面}环与卫星不应存在于 $a_{crit}$ 之外；相反，这些区域内的卫星和尘埃粒子会在 $10^{4}-10^{6}$ 年的时标上长期演化，并通过长期演化（Lidov-Kozai oscillations）准周期地改变其轨道倾角和偏心率。此类振荡可导致高倾角和高偏心率，从而限制了此类卫星（及尘埃粒子）在不与内卫星轨道交叉、或不超出外部希尔稳定范围的前提下能够存在的区间。因此，若存在外卫星，它们很可能是\emph{不规则}卫星，其轨道被限制为非圆和/或高倾角。这些有可能被 New-Horizon 任务探测到，或可为此冥王星卫星系统的长期演化提供直接证据，并为其起源提供新见解。