非轴对称天体周围的环动力学及其在女凯龙星与妊神星上的应用
地球与行星天体物理
2019-03-15 v1
摘要
近年来,在小型半人马天体女凯龙星(Chariklo)和矮行星妊神星(Haumea)周围发现了致密而狭窄的环,而在半人马天体奇龙星(Chiron)周围也被怀疑存在环。它们是太阳系中除巨行星外首次观测到的环。与后者相反,小天体的引力场可能呈现很大的非轴对称项,从而在天体自转与环粒子平运动之间产生强共振。本文表明,女凯龙星和妊神星适度的地形特征或伸长率解释了为何它们的环相对于中心天体较远(按巨行星的环尺度归一后)。林德布拉德型共振实际上在十年时间尺度上清除跨越共转共振(粒子平运动与天体自转速率匹配处)的初始碰撞盘。共转半径内的盘物质迁移到天体上,而共转半径外的物质被推到1/2共振之外,即粒子完成一圈公转而天体完成两圈自转的位置。因此,非轴对称天体周围环的存在要求1/2共振位于该天体的洛希极限之内,这有利于快速自转天体被环环绕。
引用
@article{arxiv.1811.09437,
title = {Ring dynamics around non-axisymmetric bodies with application to Chariklo and Haumea},
author = {B. Sicardy and R. Leiva and S. Renner and F. Roques and M. El Moutamid and P. Santos-Sanz and J. Desmars},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.09437},
year = {2019}
}
备注
18 pages, 6 figures, readonly version available on https://rdcu.be/bbGI0