衰减盘中的长期共振扫掠与轨道激发
地球与行星天体物理
2019-12-20 v1
摘要
我们结合近期太阳系演化模型，重新审视原行星盘耗散过程中的长期共振扫掠问题及其在激发原始小行星轨道方面可能的作用。我们开发了一个积分器，其纳入了均匀（或非均匀）耗散的、具有任意表面密度分布的轴对称盘的引力效应；其性能通过解析计算得以验证。我们深入研究了在木星、土星与衰减盘的扰动下，虚构小行星的长期响应。注意，由盘诱导的对称面的存在解除了两行星系统固有的简并性，使得“s_5”节频率也可发挥主要作用。我们考察了行星的不同共振构型（2:1、3:2、5:3）、盘模型与耗散情景。对每种情形我们计算相应的长期共振时间路径，其显示了共振穿越发生的时间与位置。我们在各模型中研究小行星尤其是轨道倾角的激发，并与解析估计比较。我们发现小行星带中可能出现超过约 10° 的倾角激发，但观测到的约 20° 的 Δi 近乎均匀散布，要求长期共振扫掠与其他机制（例如类火星胚胎的散射）在类地行星形成期间共同起作用。我们的结果也适用于系外行星系统。
引用
@article{arxiv.1912.09118,
title = {Secular resonance sweeping and orbital excitation in decaying disks},
author = {A. Toliou and K. Tsiganis and G. Tsirvoulis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.09118},
year = {2019}
}