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海王星特洛伊小行星的内禀轨道分布:对原始盘与行星迁移的启示

地球与行星天体物理 2015-06-23 v1

摘要

当今海王星特洛伊小行星的轨道分布是探测太阳系外部在行星迁移晚期阶段动力学环境的有力工具。在本工作中,我通过将先验未知的发现及后续巡天特性视为干扰参数,并采用无似然贝叶斯拒绝采样器进行参数估计,从而保守地对海王星特洛伊小行星的倾角、偏心率和天平动幅度分布进行了去偏处理。利用这种与巡天无关的方法,我证实了海王星特洛伊小行星是一个动力学受激发的群体:在 >>95% 的置信度下,海王星特洛伊小行星的倾角宽度必须满足 σi>11\sigma_i > 11^\circ。为了对比和提供动机,我还在同一基底下对木星特洛伊小行星的轨道分布进行了建模,并得出了其参数的新估计值(木星特洛伊小行星 σi=14.4±0.5\sigma_i=14.4^\circ \pm 0.5^\circσL11=11.8±0.5\sigma_{L11} = 11.8^\circ \pm 0.5^\circ,以及 σe=0.061±0.002\sigma_e = 0.061\pm 0.002)。去偏后的海王星特洛伊小行星的倾角、天平动幅度和偏心率分布在名义上与木星特洛伊小行星非常相似。我利用这些新的约束条件,指导了一系列关于海王星从初始动力学热盘进行偏心且快速迁移时捕获海王星特洛伊小行星的模拟。这些模拟表明,如果迁移和偏心率阻尼的时间尺度较短(τa10\tau_a \lesssim 10 Myr,τe1\tau_e \lesssim 1 Myr),那么海王星迁移进入的盘必须在其出现之前就被预加热到与现存海王星特洛伊小行星宽度相当的宽度,才能产生一个倾角分布宽度与观测群体一致的捕获群体。

关键词

引用

@article{arxiv.1409.6735,
  title  = {The Intrinsic Neptune Trojan Orbit Distribution: Implications for the Primordial Disk and Planet Migration},
  author = {Alex H. Parker},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1409.6735},
  year   = {2015}
}

备注

17 pages, 16 figures, 3 tables. Accepted for publication in Icarus