跳跃木星迁移模型中小行星的演化

在这项工作中，我们在跳跃木星模型框架下，研究了在迁移的木星族行星引力作用下，由大量无质量测试粒子代表的原初小行星带的演化。我们进行了若干模拟，考虑分布于主带以及希尔达和特洛伊群体中的测试粒子。模拟起始时木星和土星锁定在相互的 3:2 平运动共振中，加上 3 颗海王星质量行星处于紧凑的轨道构型。迁移过程中的行星相互引力作用导致其中一颗海王星在演化不到 10 Myr 时被抛出，使得木星半长轴跳跃约 0.3 au。这为所研究的小天体族群引入了大规模不稳定性。在迁移阶段之后，模拟延长超过 4 Gyr，我们将模拟测试粒子的最终轨道结构与当前绝对星等 $H<9.7$ 的主带小行星进行比较。结果表明，为了重现现今的主带，原初带应当具有在倾角约 $\sim10^{\circ}$ 和偏心率约 $\sim0.1$ 处达到峰值的分布。我们讨论了这对 Grand Tack 模型的含义。结果还表明，无论是原初希尔达还是特洛伊群体，都未能在不稳定性中幸存，证实了这些族群必定是从其他来源植入的观点。特别地，我们探讨了从主带族群植入希尔达和特洛伊的可能性，但发现这一贡献应当很小。