太阳盆地的轨道动力学

我们研究了太阳盆地的动力学——太阳系中束缚轨道上积累的弱相互作用粒子群。我们重点关注从穿越太阳轨道开始的粒子，对应于太阳内部产生的初始条件，并研究它们在太阳系年龄内的演化。结合解析方法、长期摄动理论和轨道的直接数值积分，揭示了受行星扰动的绕太阳运行测试粒子群的长期和短期演化。我们的主要结果是：地球位置处太阳盆地的有效寿命为 $\tau_{\rm eff} = 1.20\pm 0.09 \,\mathrm{Gyr}$，并且盆地密度存在已知相位和振幅的年度（半年）调制，分数水平为6.5%（2.2%）。这些结果对太阳盆地粒子的直接探测搜索具有重要意义，而强烈的时间调制特征提供了一个稳健的发现通道。我们的模拟也可以在太阳系中暗物质引力捕获的背景下进行解释，并对任何可能发生在局部逃逸速度以下的暗物质现象产生影响。