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OSSOS IX:海王星 9:1 共振中的两个天体——对散射族中共振黏滞现象的启示

地球与行星天体物理 2018-06-04 v2

摘要

我们讨论了在外太阳系起源巡天(OSSOS)中探测到的海王星遥远 9:1 平运动共振中的两个天体,其半长轴 a 130a\approx~130~au。两个天体在 10~Myr 时间尺度上均确定处于共振状态,其中一个确定位于 9:1 共振的前导不对称天平动岛,另一个则位于对称或后随不对称岛之一。这些天体是具有确定共振分类的半长轴最大的天体,且它们在经过仔细表征的巡天中被探测到,使得首次能够获得 100~au 之外稳健的共振族数量估计。这些天体的探测意味着在相似轨道上 Hr<8.66H_r<8.66D  100D~\gtrsim~100~km)的 9:1 共振族数量为 1.1×1041.1\times10^4 个(95% 置信区间约为 0.43×104\sim0.4-3\times10^4)。对这些天体轨道拟合不确定性所涵盖的克隆体集合进行 4~Gyr 的积分表明,它们的共振占据时间尺度中位数均约为 1\sim1~Gyr。这些时间尺度与以下假设一致:这些天体起源于散射族,但在太阳系演化最近 1\sim1~Gyr 内暂时黏滞于海王星 9:1 共振。基于当前散射族模型的模拟,我们估计 9:1 共振中预期的共振黏滞族为 1000-4500 个 Hr<8.66H_r<8.66 的天体;这与 OSSOS 的 9:1 族估计勉强一致。我们得出结论,共振黏滞是观测到的 9:1 族的一个合理解释,但我们也讨论了原始 9:1 族的可能性,这将对柯伊伯带的动力学历史产生有趣启示。

关键词

引用

@article{arxiv.1802.05805,
  title  = {OSSOS IX: two objects in Neptune's 9:1 resonance -- implications for resonance sticking in the scattering population},
  author = {Kathryn Volk and Ruth A. Murray-Clay and Brett J. Gladman and Samantha M. Lawler and Tze Yeung Mathew Yu and Mike Alexandersen and Michele T. Bannister and Ying-Tung Chen and Rebekah I. Dawson and Sarah Greenstreet and Stephen D. J. Gwyn and J. J. Kavelaars and Hsing Wen Lin and Patryk Sofia Lykawka and Jean-Marc Petit},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1802.05805},
  year   = {2018}
}

备注

accepted for publication in AJ