逆行与顺行轨道之比：对柯伊伯带双星形成理论的检验

随着具有宽分离和近似等质量的柯伊伯带双星的发现，人们提出了新的理论来解释其形成。Goldreich 及其合作者提出了两种形成模型：在第一种中，由小天体海产生的动力学摩擦使瞬态双星束缚在一起（$L^2s$ 机制）；在第二种中，瞬态双星通过与第三个天体的交会而束缚在一起（$L^3$ 机制）。我们证明，这些不同的双星形成模型在顺行与逆行双星轨道的相对丰度上留下了各自独特的印记。该印记源于在 Hill 球内比顺行轨道存在得更远的稳定逆行轨道。这为通过观测区分不同的双星形成模型提供了绝佳机会。我们预测，若双星形成过程在亚 Hill 速度占主导时进行，则绝大多数具有相当质量比的双星将具有逆行轨道。逆行双星轨道的这种主导地位是经由 $L^2s$ 机制或任何其他以平滑且渐进方式耗散能量的机制形成双星的结果。对于超 Hill 速度，双星形成经由 $L^3$ 机制进行，该机制产生数量大致相等的顺行和逆行双星。这些预测假设，随后由于柯伊伯带的动力学摩擦和动力学激发所引起的轨道演化，不会改变双星形成后的轨道方向。