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自旋-轨道问题中的次级共振理论

地球与行星天体物理 2016-07-29 v1

摘要

我们研究描述自旋-轨道相互作用的简易单自由度含时哈密顿模型中的共振动力学。运动方程允许与共振运动相关的周期解,其中最重要的是同步解,太阳系中大多数演化卫星(包括月球)均观测到此种解。主共振周围可能环绕着一系列较小的岛,称为次级共振。本文提出一种新颖的正则归一化步骤,可获得高阶正规形,借此得到关于主共振稳定性以及次级共振分岔阈值的解析结果。该步骤利用称为失谐 (detuning) 的参数的展开,衡量与精确次级共振的偏移。此外,我们实施了所谓的“记账”方法,即在正规形构造中对各项按小量阶次进行适当分离,从而同时处理问题中所有小参数。我们对分岔曲线的解析计算与运动方程数值积分结果高度吻合,从而提供了卫星可处于稳定构型的参数区域的相关信息。

关键词

引用

@article{arxiv.1603.07760,
  title  = {The theory of secondary resonances in the spin-orbit problem},
  author = {Ioannis Gkolias and Alessandra Celletti and Christos Efthymiopoulos and Giuseppe Pucacco},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1603.07760},
  year   = {2016}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS