长期 Period 彗星与流星体轨道随机演化的太阳近距离遇撞模型
地球与行星天体物理
2025-04-28 v1
摘要
长期 Period 彗星(LPCs)及其流星体流的动力学演化通常以太阳为主体描述,但在大部分轨道上,太阳系质心(SSB)才是实际的轨道焦点。详细的数值积分表明,在质心参考系中的轨道元素几乎恒定,仅在木星轨道内时,彗星或流星体会转为日心轨道。本文表明,可将此遇撞在质心系中建模,类似于日心系中对行星近距离遇撞的处理方式,即将彗星捕获为绕太阳的椭圆轨道。以SSB系中的两体相互作用建模,提供了与常规摄动分析不同的动力学视角,揭示了彗星轨道演化中看到的大部分随机性,源于遇撞时太阳相对于SSB的状态。LPCs在每次返回时随机抽取太阳的状态,因此,仅通过对太阳状态的统计表征即可确定其轨道演化的定性特征,包括流星体的离散。质心轨道元素被证明遵循近似Maxwell分布的随机游动规律。这种随机游动叠加了由行星扭矩引起的系统性轨道预cession。行星近距离遇撞引入第二种随机成分,但通常不主导太阳摄动。仅凭太阳状态的统计信息,即可从观测到的角动量元素随机离散中,较精确地推导出长期 Period 彗星流星体在给定轨道中的年龄。
引用
@article{arxiv.2504.18069,
title = {Sun Close-Encounter Model of Long-Period Comet and Meteoroid Orbit Stochastic Evolution},
author = {Stuart Pilorz and Peter Jenniskens},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.18069},
year = {2025}
}
备注
23 pages, 20 figures