Mimas 5:3 弯曲波中自引力尾迹的动力学：修正线性理论

卫星 Mimas 在土星环的 5:3 内部垂直共振处激发了一种弯曲波——一种通过自引力径向传播的环扭曲。我们提出了对线性弯曲波理论的修正，该修正包含了卫星自引力尾迹对波中粒子的影响。我们表明，当将这些尾迹视为刚性时，它们会产生一层额外的粒子，其数密度与扭曲环的斜率大小成正比。使用光线追踪代码，我们将我们的预测与线性弯曲波理论的预测以及卡西尼号紫外成像光谱仪（UVIS）观测到的 60 次恒星掩星进行了比较，发现我们扰动弯曲波模型中的额外粒子层对 UVIS 数据集具有相当大的解释力。我们的最佳模型解释了 Mimas 5:3 弯曲波中最不一致和令人惊讶的特征：高环开口角掩星情况下的信号增强，以及比预期更大的粘度 $\nu = 576 \, \mathrm{cm^2/s}$，这是从密度波计算出的粘度的两倍多。这表明自引力尾迹在垂直扰动的盘中有效地传输角动量。相对于邻近的密度波，我们发现表面质量密度的值低于预期，$\sigma = 36.7 \, \mathrm{g/cm^2}$，这表明增强的粘性相互作用可能正在将物质输送到周围区域。