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Atlas(木卫二XV)的轨道动力学:其当前轨道及近期过去

地球与行星天体物理 2025-01-27 v1 混沌动力学

摘要

本研究全面分析了Atlas当前轨道,聚焦于由Prometheus、Pandora以及Saturn的赤道度引起的secular和共振扰动。我们对大量Atlas克隆卫星进行数值积分,精确求解运动方程。通过谱分析和对这些轨道在动力学图上的解释,我们识别了54:53 Prometheus-Atlas和70:67 Pandora-Atlas平均运动共振的作用域,表明Atlas位于这些共振每个共振分离线的边界上。我们还识别了与70:67共振相关的多个态Ψ1\Psi_{1}Ψ2\Psi_{2}Ψ3\Psi_{3}Ψ4\Psi_{4}的作用域。此外,我们探讨了Prometheus偏心率的变化,表明当偏心率在54:53共振域内增大(或减小)时,相应地减小(或增大)。这种组合分析揭示了54:53和70:67共振之间的定性重叠,导致Atlas轨道呈现混沌行为。我们在频率空间中量化了混沌运动,发现Atlas附近的混沌程度为弱到中等,而非强烈。最后,我们考察了Atlas的过去,特别关注Prometheus在Saturn潮汐力作用下的迁移。该分析揭示了过去跨越的多个共振,尤其聚焦于Atlas-Prometheus对,表明其曾存在共轨道配置。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.14245,
  title  = {Orbital Dynamics of Atlas (S XV): Its Current Orbit and the Recent Past},
  author = {Demétrio Tadeu Ceccatto and Nelson Callegari and Gabriel Teixeira Guimarães and Karyna Gimenez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.14245},
  year   = {2025}
}

备注

29 pages, 16 figures. Published in PSS