土星环中的弹道输运不稳定性 III：数值模拟
地球与行星天体物理
2015-10-14 v1
摘要
土星内 B 环和 C 环支持具有对比振幅但相似长度尺度（100-1000 km）的波列。此外，内 B 环在半径 93,000 km 至 98,000 km 之间被两个引人注目的“平坦”区域所打断，在这些区域中波会消失，而 C 环的波则与大量的平台、窄环缝和空隙共存。在这两个区域中，波可能是由一种大规模线性不稳定性产生的，其根源在于环的流星体轰击：即弹道输运不稳定性。在本文（系列第三篇）中，我们在一个便捷的局部模型中数值模拟了这种不稳定性的长期非线性演化。我们的 C 环模拟证实，不稳定系统会形成具有优选波长带的低振幅波列。另一方面，B 环模拟显示出被线性稳定平坦区分隔的局部非线性波“包”。波包传播缓慢并随时间扩散，这一结果表明观测到的土星 B 环平坦区域正在收缩。最后，我们展示了内 B 环边缘的探索性运行，复现了早期的数值结果：弹道输运可以在维持扩散边缘锐度的同时，在其底部构建一个“斜坡”结构。此外，弹道输运不稳定性会影响斜坡区域，但仅发生在低粘度运行中。
引用
@article{arxiv.1404.4247,
title = {The ballistic transport instability in Saturn's rings III: numerical simulations},
author = {Henrik Latter and Gordon Ogilvie and Marie Chupeau},
journal= {arXiv preprint arXiv:1404.4247},
year = {2015}
}
备注
11 pages, 9 figures, MNRAS accepted