永久形变双星中由自旋-轨道与自旋-自旋耦合引发的混沌起始

双星系统中永久形变的天体可经历复杂的自转演化，这源于被广泛研究的自旋-轨道耦合效应，以及由自旋-自旋相互作用产生的更微妙动力学。天体维持非球形状的能力在很大程度上决定了它是否表现出非平凡的自转行为。本工作中，我们采用一个简化模型来描述引力相互作用的主星与卫星对，其中每个天体的四极矩由两个直径相对的点质量近似。在计算主星对卫星的净引力转矩及相关运动方程后，我们采用哈密顿形式体系，从而可对自旋-轨道以及逆行与顺行自旋-自旋耦合态进行微扰处理。通过单独与 collectively 分析共振，我们确定了共振重叠与混沌起始的判据，作为双星轨道与几何性质的函数。我们将二维平面几何扩展以计算黄赤交角演化，发现处于自旋-自旋共振中的卫星在偏离平面时会发生进动，但不会翻滚。我们将共振重叠判据应用于接触双星系统 (216) Kleopatra，发现其卫星 Cleoselene 与 Alexhelios 可能正因自旋-轨道与逆行自旋-自旋共振的重叠而展现混沌自转动力学。尽管该模型按构造可推广至任意双星系统，它将尤其有助于研究太阳系小天体，其不规则形状使它们成为奇异自转态的理想候选者。