小行星带作为混沌早期太阳系的遗迹
地球与行星天体物理
2016-12-14 v1
摘要
小行星带的轨道结构记录了太阳系的动力学历史。当前小行星带仅包含约个地球质量,然而小行星的轨道是动力学激发的,具有较大的偏心率与倾角散布。在类地行星形成模型的背景下,小行星带可能已被木星的轨道迁移所激发。不引入木星迁移也可以再现类地行星;然而,由于这要求地球轨道之外存在严重的质量亏损,该模型会系统性地使小行星带激发不足。我们在此表明,如果木星和土星的早期轨道是混沌的,小行星的轨道可能已被激发至当前状态。气态巨行星轨道的随机变化导致共振不断跨越主带,并在数千万年的时间尺度上激发小行星的轨道。虽然流体动力学模拟表明气态巨行星在气态星云相结束时可能处于平均运动共振中,但微小的扰动可能已驱使它们进入混沌但稳定的状态。气态巨行星当前的轨道是在外太阳系的不稳定期间稍后达到的。尽管众所周知当今的太阳系表现出混沌行为,但我们的结果表明早期太阳系可能也是混沌的。
引用
@article{arxiv.1609.04970,
title = {The Asteroid Belt as a Relic From a Chaotic Early Solar System},
author = {Andre Izidoro and Sean N. Raymond and Arnaud Pierens and Alessandro Morbidelli and Othon C. Winter and David Nesvorny},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.04970},
year = {2016}
}
备注
Accepted for publication in ApJ