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由CFEPS探测的5:1海王星共振:动力学与种群

地球与行星天体物理 2015-06-03 v1

摘要

加拿大-法国黄道面巡天(CFEPS)发现了四颗半长轴靠近5:1共振的跨海王星天体,揭示了一个此前未探测到的大本征种群。其中三个天体目前与海王星共振,第四个与过去某个时刻逃离共振的天体一致。该非共振天体可能代表了一个在比5:1共振半长轴略低的区域稳定的分离种群。我们通过重采样天体测量不确定性生成了这些天体的克隆体,并在4.5 Gyr数值模拟中检验了它们的行为。三个共振天体的大多数克隆体(>90%)在4.5 Gyr积分中总共花费10^7年处于共振中;多数克隆体经历多次共振捕获期。我们的动力学积分揭示了5:1共振、散射天体与其他大半长轴共振(尤其是4:1、6:1和7:1)之间的交换。多次捕获事件和捕获后相对较短的共振寿命表明这些天体是被捕获的散射天体,粘滞在5:1共振中。这些5:1共振天体可能代表临时种群,需要来自源种群的规律性补充。我们检验了探测天体及其克隆体的动力学特征(倾角、离心率、共振岛、天平动振幅),以提供5:1共振轨道结构的经验模型。该共振动力学上较热,主要包括对称天平动天体。给定我们的轨道模型,在5:1共振中探测到这三个天体所需的本征种群为1900(+3300 -1400, 95%置信度)(H_g< 8且e > 0.5)。

关键词

引用

@article{arxiv.1504.08041,
  title  = {The 5:1 Neptune Resonance as Probed by CFEPS: Dynamics and Population},
  author = {R. E. Pike and J. J. Kavelaars and J. M. Petit and B. J. Gladman and M. Alexandersen and K. Volk and C. J. Shankman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1504.08041},
  year   = {2015}
}