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密近轨道天体间的长期共振 II:不规则卫星的顺行与逆行轨道

地球与行星天体物理 2017-04-12 v1

摘要

在扩展 Li 和 Christou (Celest Mech Dyn Astron 125:133-160, 2016)(论文 I)中关于密近轨道间四种长期共振的分析基础上,我们推广了半解析模型,使其适用于顺行和逆行轨道,且两种体系中的共振存在一一映射。我们提出临界角的一般形式为两轨道间近心点幅角差与升交点经度差的线性组合 b1Δϖ+b2ΔΩ b_1 \Delta \varpi + b_2 \Delta \Omega ,形成一组长期共振,其中论文 I 研究的那些属于最强的之列。在具有与木星不规则卫星 Himalia 和土星 Phoebe 相似物理和轨道参数的大质量卫星轨道附近对该模型的检验表明,分别有 >20%> 20\%>40%> 40\% 的相空间受这些共振影响。通过完整牛顿运动方程数值积分证实了共振的存续性。我们观察到阶数最低且满足 b1+b23b_1+|b_2|\le 3 的共振持续存在,而甚至更高阶直至 b1+b27b_1+|b_2|\ge 7 的共振也存活。根据质量不同,被积分的测试粒子中有 10%60%10\%-60\% 被捕获到这些长期共振中,与半解析模型中的相空间分析一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1704.03332,
  title  = {Secular resonances between bodies on close orbits II: prograde and retrograde orbits for irregular satellites},
  author = {Daohai Li and Apostolos A. Christou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1704.03332},
  year   = {2017}
}

备注

CeMDA in press, 25 pages, 13 figures