长周期彗星的起源与演化

我们建立了一个长周期彗星（LPC）群体的演化模型，始于其在被迁移巨行星驱散的大质量海王星外盘中的诞生地。大多数仍束缚于太阳系的彗星存储在奥尔特云中。银河潮汐与掠过恒星使其中部分天体演化为太阳系内部的可观测彗星。我们的方法在成熟的数值框架中对每一步进行建模。后续分析包括应用合理的消退模型并计算原始轨道以与观测比较。当采用 Whipple 幂律消退方案（指数 $\kappa= 0.6^{+0.1}_{-0.2}$）时，我们的结果匹配 LPC 的观测半长轴分布。累积近日点（$q$）分布由线性增长加弱二次项很好地拟合。然而在 $q = 15$~au 之外，群体急剧增加且 LPC 轨道平面的各向同性被打破。我们从 LPC 的近日点分布中发现 tentative 证据：回归彗星在 $q\leq 3$ au 时缺乏超挥发物并因水冰升华而活动。利用对初始盘群体的独立标定，我们预测的 LPC 通量比观测提示值小约 $\simeq 2$ 倍。当前数据仅刻画了来自外奥尔特云（半长轴 $\gtrsim 10^4$~au）的彗星。对未来巡天的真正推动在于当其探测到近日点超过 $15$~au 的 LPC 时，将增进对奥尔特云结构的理解。我们的结果提供了从这些新数据可预期的观测预测。